位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
二维格子神经元网络的振动共振和非线性振动共振
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:物理学报
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:O322[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构:[1]安徽师范大学,物理与电子信息学院,芜湖241000
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:21103002)和安徽省自然科研基金(批准号:1508085MA15)资助的课题.
  • 相关项目:非平衡反应扩散体系内噪声动力学的理论研究
中文摘要:

本文采用数值模拟的方法,在通过电突触耦合或化学突触耦合的二维格子神经元网络中,研究了FitzHugh-Nagumo神经元受到双频信号输入时神经元网络对低频信号的响应特性。结果表明:当固定受到双频输入信号的神经元在体系中所占的比例且FitzHugh-Nagumo神经元参数处于可激发区域时双频信号中的高频部分可诱导出动作电位产生,而且随着高频输入信号强度的增加,神经元网络对低频输入信号响应先增大后减小,出现了极大值,即发生了振动共振现象。另外本文还研究了神经元网络对低频输入信号的二次谐波的响应,同样发现了非线性振动共振现象,并且体系对低频信号的响应随着其频率ω的增加也产生共振现象,即发生了双共振现象。上述共振现象在以电突触耦合的二维格子神经元网络中和以化学突触耦合的二维格子神经元网络中都可以观察到。当固定双频输入信号中高频输入信号强度时,随着受到双频输入信号的神经元在体系中所占比例的变化,电突触耦合的二维格子神经元网络对低频输入信号的响应与化学突触耦合的二维格子神经元网络对低频输入信号的响应相比有很大的不同。

英文摘要:

Response characteristics of FitzHugh-Nagumo neurons to low frequency signal have been investigated by numerical simulation. Neurons are arranged on a square-lattice and are subjected to two frequency signals. Results show that, vibrational resonance of the membrane potential can be induced by varying the amplitude of the high-frequency signal, when the control parameter is selected in the excitable region. In addition, the responses of neurons to higher harmonics of low-frequency signal have been studied, and nonlinear vibrational resonances are also found. With the increase of frequency in the low-frequency signal, the response of the system to low-frequency signal can resonate. Thus, the double resonance can occur by changing the frequency in low-frequency signal and the amplitude in high-frequency signal. Moreover, effects of electrical synapses and chemical synapses on vibrational resonance and nonlinear vibrational resonance of the neurons have also been studied. Effect of the number of neurons, which are subjected to two frequency signals in the square-lattice, on the response characteristic of the system is also studied. It is found that the response characteristic of the electrical coupling neurons is quite different from that of chemical coupling neurons.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876