【摘要】：神經(jīng)系統(tǒng)中大規(guī)模的離子交換和信號(hào)傳輸會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的電磁輻射,該電磁輻射對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為的影響是不可忽略的。本文使用具有磁通變量的憶阻器模型改進(jìn)了經(jīng)典電突觸模型,考察了神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)電磁輻射對(duì)其動(dòng)力學(xué)行為的影響。論文首先為提高憶阻器模型在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的有效性,進(jìn)一步優(yōu)化了憶阻器的漂移模型,發(fā)展了一種新型正弦窗口函數(shù)。仿真表明具有正弦型窗口函數(shù)的憶阻器模型表現(xiàn)出很好的可靠性。將新模型作為突觸耦合項(xiàng)應(yīng)用于Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并引入了電磁輻射效應(yīng)作為控制參量。模擬發(fā)現(xiàn)該網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出豐富的動(dòng)力學(xué)行為,例如穩(wěn)定態(tài),周期態(tài)和混沌態(tài)。這部分工作已發(fā)表在Indian J Phys.期刊上。其次,構(gòu)建憶阻突觸耦合的Hindmarsh-Rose神經(jīng)元系統(tǒng),研究了電磁輻射下神經(jīng)系統(tǒng)的集體行為和調(diào)節(jié)機(jī)制。模擬發(fā)現(xiàn),神經(jīng)系統(tǒng)中電磁輻射可能會(huì)引起神經(jīng)元出現(xiàn)異常放電和異常同步放電,為進(jìn)一步研究癲癇等神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供了新的思路。另外,當(dāng)耦合系統(tǒng)處于同步狀態(tài)時(shí),憶阻突觸的憶阻會(huì)隨著神經(jīng)元的放電行為變化而同時(shí)發(fā)生變化,這意味著憶阻突觸可以有效地模擬生物突觸的可塑性,并可以實(shí)現(xiàn)憶阻突觸對(duì)外部刺激信號(hào)的有效記憶功能,這部分工作在Nonlinear Dyn.期刊上發(fā)表。最后,我們考察了電磁輻射效應(yīng)對(duì)多層憶阻神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)空動(dòng)力學(xué)的影響。通過(guò)調(diào)節(jié)耦合強(qiáng)度和憶阻突觸的參數(shù),每層子網(wǎng)中都出現(xiàn)了相干態(tài)和非相干狀態(tài)共存的奇異態(tài),并且層間憶阻突觸網(wǎng)絡(luò)中也發(fā)現(xiàn)了奇異態(tài)。此外,通過(guò)討論這種多層憶阻神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層間同步行為,研究了多層網(wǎng)絡(luò)的不同子網(wǎng)中奇異態(tài)的時(shí)空演化規(guī)律,這個(gè)工作也被發(fā)表在Nonlinear Dyn.期刊。本文研究結(jié)果表明,構(gòu)建具有憶阻突觸耦合的神經(jīng)系統(tǒng)模型,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)電磁輻射作用在調(diào)節(jié)其動(dòng)力學(xué)行為中起著重要作用,這為研究神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾病發(fā)生機(jī)制找到了新的重要思路,也為揭示人腦中神經(jīng)系統(tǒng)的記憶行為提供了有用的線索。
【學(xué)位授予單位】：安徽師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TP183;TN60;Q42
【圖文】：

幾種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D

基本電路元件及其理論關(guān)系

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本文編號(hào)：2718488