復雜腦網(wǎng)絡神經(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)承擔感受外界刺激，產(chǎn)生、處理、傳導和整合信號，進行高級認知功能活動，以及從事運動控制等重要功能。神經(jīng)系統(tǒng)動力學結(jié)合復雜網(wǎng)絡相關理論研究腦網(wǎng)絡神經(jīng)系統(tǒng)的消息處理和傳遞機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識和理解腦神經(jīng)網(wǎng)絡的認知行為。研究表明真實腦神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡具有明顯的小世界網(wǎng)絡特性。隨著研究不斷深入，發(fā)現(xiàn)真實腦神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡也具有無標度網(wǎng)絡特性。本文根據(jù)復雜網(wǎng)絡相關理論建立了

2、小世界神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡模型和無標度神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡模型，把網(wǎng)絡的節(jié)點定義為神經(jīng)元，采用HH神經(jīng)元模型描述網(wǎng)絡節(jié)點的動力系統(tǒng)狀態(tài)，研究了這兩種腦神經(jīng)系統(tǒng)復雜網(wǎng)絡模型的相同步。
　　 首先，介紹神經(jīng)系統(tǒng)動力學的基礎知識和復雜網(wǎng)絡的基礎理論。詳細描述神經(jīng)系統(tǒng)動力學中常用的幾種神經(jīng)系統(tǒng)動力學數(shù)學模型；介紹了目前神經(jīng)系統(tǒng)動力學主要研究的三個方向即隨機共振、相干共振和神經(jīng)系統(tǒng)同步動力學。
　　 其次，根據(jù)神經(jīng)系統(tǒng)動力學數(shù)學模型中的HH神經(jīng)元

3、模型，基于復雜網(wǎng)絡理論構(gòu)建WS小世界神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡，并研究此網(wǎng)絡模型的相同步。采用解析信號逼近的方法定義小世界神系統(tǒng)網(wǎng)絡節(jié)點的相位，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)絡平均頻率來判斷網(wǎng)絡的相同步狀態(tài)。應用matlab進行數(shù)值仿真，對仿真圖像進行分析，得出小世界神經(jīng)網(wǎng)絡的相同步與網(wǎng)絡的耦合度和重連概率有密切的聯(lián)系。
　　 然后，結(jié)合復雜網(wǎng)絡理論和神經(jīng)系統(tǒng)動力學數(shù)學模型中的HH神經(jīng)元模型，構(gòu)建BA無標度神經(jīng)網(wǎng)絡，并研究此網(wǎng)