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通过分岔控制改变神经元的兴奋性类型
  • ISSN号:0254-0053
  • 期刊名称:《力学季刊》
  • 时间:0
  • 分类:O175[理学—数学;理学—基础数学] O322[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构:[1]西安交通大学航天航空学院强度与振动教育部重点实验室,西安710049
  • 相关基金:国家自然科学基金(10502039;10972170)
作者: 谢勇[1]
中文摘要:

提出一种通过分岔控制改变神经元兴奋性类型的方法。采用一个基于washout滤波器的动态反馈控制实现对一个二维的Hindmarsh.Rose类的模型神经元的分岔动力学控制。这一模型神经元从静息态到峰放电态跨越一个不变圆上鞍结分岔(saddle—node on invariant circle,SNIC),呈现出第一类兴奋性。在该SNIC分岔前所期望的参数值处产生一个Hopf分岔,然后通过选择适当的控制器参数调节Hopf分岔的临界性。这样,模型神经元就呈现为第二类兴奋性,因此神经元兴奋性就从第一类改变成第二类。在这个控制器中,线性控制增益决定着Hopf分岔的位置,而非线性增益决定着Hopf分岔的临界性。

英文摘要:

An approach to changing the types of neuronal excitability via bifurcation control was proposed. A washout filter-aided dynamic feedback controller was introduced to the bifurcation dynamics of a two dimensional Hindmarsh-Rose type model neuron, which shows a saddle-node on invariant circle (SNIC) bifurcation from quiescence to periodic spiking and then exhibits Type I excitability. A Hopf bifurcation was created at a desired parameter value before the SNIC bifurcation occurs, and then the criticality of the created Hopf bifurcation was regulated by choosing appropriate values of controller parameters. In this manner, the model neuron starts to show Type Ⅱ excitability. Therefore, the type of neuronal excitability was transformed from Type Ⅰ excitability to Type Ⅱ excitability for the model neuron via the washout filter-aided dynamic feedback controller. In such a controller, the linear control gain determines the location of Hopf bifurcation, and the nonlinear control gain underlies the criticality of the created Hopf bifurcation.

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期刊信息
  • 《力学季刊》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:上海市科学技术协会
  • 主办单位:同济大学 上海交通大学 上海市力学会 中国力学学会
  • 主编:范立础
  • 地址:上海四平路1239号同济大学
  • 邮编:200092
  • 邮箱:
  • 电话:021-65983708
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-0053
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1829/O3
  • 邮发代号:4-278
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 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)
  • 被引量:3651