神經(jīng)纖維電刺激的建模及非線性分析
發(fā)布時(shí)間:2020-06-22 08:52
【摘要】:對神經(jīng)纖維電刺激興奮規(guī)律的研究,在神經(jīng)科學(xué)、康復(fù)工程等許多學(xué)科領(lǐng)域都具有非常重要的意義。對神經(jīng)纖維電刺激興奮規(guī)律的研究,主要包括兩大部分內(nèi)容,一是對電刺激產(chǎn)生的電場分布規(guī)律的研究,另一部分工作是對神經(jīng)纖維本身的建模。在前人的工作中,將更多的精力花在了從生物本身和數(shù)學(xué)角度對神經(jīng)纖維本身的建模工作中,而我們研究各種模型的目的就是要定量且準(zhǔn)確的描述系統(tǒng)的特性。因此可以有效的對系統(tǒng)進(jìn)行控制。 本論文從系統(tǒng)角度出發(fā),以神經(jīng)纖維為研究對象,基于FHN模型,利用近似的二極管模型,首先分析神經(jīng)細(xì)胞的一階線性模型,引入恢復(fù)變量,建立神經(jīng)細(xì)胞的二階線性模型。并且分析兩種模型的頻率響應(yīng),從而得出對于不同頻率的外加電刺激細(xì)胞膜的跨膜電壓響應(yīng)。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)閾上的非線性特點(diǎn),利用Lurie模型分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題,得出系統(tǒng)是漸近穩(wěn)定的結(jié)論,并且其收斂速度是與細(xì)胞膜的電學(xué)特性有關(guān)的。根據(jù)Lurie系統(tǒng)的穩(wěn)定性判定定理,推導(dǎo)出系統(tǒng)是輸入輸出穩(wěn)定的。通過仿真在外加電流刺激下系統(tǒng)的輸出響應(yīng),驗(yàn)證理論分析結(jié)果。最后本文對均勻電場刺激下的神經(jīng)細(xì)胞的響應(yīng)進(jìn)行分析,得出均勻電場刺激下動(dòng)作電位產(chǎn)生規(guī)律,并仿真驗(yàn)證。本文對神經(jīng)纖維在外電場刺激下動(dòng)作電位產(chǎn)生規(guī)律和特性在理論上進(jìn)行分析與探索,從而對實(shí)際應(yīng)用有一定的指導(dǎo)作用。
【學(xué)位授予單位】:天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2003
【分類號(hào)】:R338
【圖文】:
細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)
烏賊巨軸突用細(xì)胞胞內(nèi)電極記錄到的動(dòng)作電
本文編號(hào):2725492
【學(xué)位授予單位】:天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2003
【分類號(hào)】:R338
【圖文】:
細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)
烏賊巨軸突用細(xì)胞胞內(nèi)電極記錄到的動(dòng)作電
【引證文獻(xiàn)】
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條
1 李韜;基于軟計(jì)算的sEMG至SFAP分解算法[D];天津大學(xué);2004年
2 勾慧蘭;1/f波電刺激前后腦電功率譜和復(fù)雜度的分析研究[D];河北科技大學(xué);2010年
本文編號(hào):2725492
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