復(fù)雜腦網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)系統(tǒng)的相同步研究.pdf

1、腦是支配人類活動的司令部和信息中心，神經(jīng)系統(tǒng)承擔(dān)感受外界刺激，產(chǎn)生、處理、傳導(dǎo)和整合信號，進(jìn)行高級認(rèn)知功能活動，以及從事運(yùn)動控制等重要功能。神經(jīng)系統(tǒng)動力學(xué)結(jié)合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論研究腦網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)系統(tǒng)的消息處理和傳遞機(jī)制是近年興起的新的研究方法，通過這種研究方法可以更好的認(rèn)識和理解腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)知行為。研究表明真實(shí)腦神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)具有明顯的小世界網(wǎng)絡(luò)特性。隨著研究不斷深入，發(fā)現(xiàn)真實(shí)腦神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)也具有無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)特性。本文根據(jù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論建立了

2、小世界神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型和無標(biāo)度神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型，把網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)定義為神經(jīng)元，采用HH神經(jīng)元模型描述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的動力系統(tǒng)狀態(tài)，研究了這兩種腦神經(jīng)系統(tǒng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型的相同步。
　　 首先，介紹神經(jīng)系統(tǒng)動力學(xué)的基礎(chǔ)知識和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論。詳細(xì)描述神經(jīng)系統(tǒng)動力學(xué)中常用的幾種神經(jīng)系統(tǒng)動力學(xué)數(shù)學(xué)模型；介紹了目前神經(jīng)系統(tǒng)動力學(xué)主要研究的三個方向即隨機(jī)共振、相干共振和神經(jīng)系統(tǒng)同步動力學(xué)。
　　 其次，根據(jù)神經(jīng)系統(tǒng)動力學(xué)數(shù)學(xué)模型中的HH神經(jīng)元

3、模型，基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論構(gòu)建WS小世界神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，并研究此網(wǎng)絡(luò)模型的相同步。采用解析信號逼近的方法定義小世界神系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的相位，把神經(jīng)元的膜電壓作為系統(tǒng)的狀態(tài)變量，通過計算網(wǎng)絡(luò)平均頻率來判斷網(wǎng)絡(luò)的相同步狀態(tài)。應(yīng)用matlab進(jìn)行數(shù)值仿真，對仿真圖像進(jìn)行分析，得出小世界神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的相同步與網(wǎng)絡(luò)的耦合度和重連概率有密切的聯(lián)系。
　　 然后，結(jié)合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論和神經(jīng)系統(tǒng)動力學(xué)數(shù)學(xué)模型中的HH神經(jīng)元模型，構(gòu)建BA無標(biāo)度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并研究此網(wǎng)