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摘要

感光细胞能接收各种强度的可见光, 并转换为生物电信号连接视神经; 这样的功能可以用光电效应来模拟. 本文利用数值计算, 分析了基于光电管耦合FitzHugh-Nagumo (FHN)神经元的动力学特性, 详细讨论了光电管的参数空间中, 混沌和簇放电模式下耦合系统的同步区间. 结果表明: 在耦合强度较小时, 耦合系统由于受迫共振表现为完全同步; 耦合强度较大时, 耦合系统倾向于相位同步. 光电管的导通状态, 即反向截止电压对系统同步具有调制作用. 这项工作有助于理解视网膜疾病, 如黄斑变性的原理.

关键词:

神经元/
光电管/
同步/
相位锁定

Abstract

The photoreceptors can receive all kinds of visible light which is translated to the bioelectrical signal for the visual cortex. The function would be simulated by the photoelectric effect. This paper studies the dynamic characteristics of FitzHugh-Nagumo neurons coupled with a phototube. In the parameter space of phototube, the synchronization region of the coupled system in which the neuron mode is in chaos and burst, is discussed in detail; the data show that the forced resonance is prominent in the complete synchronization of the system when the coupling strength is low, while the phase synchronization is observed in numerical experiment when the coupling strength is strong. The active operation of the phototube, as well the inverse cutoff voltage can modulate the synchronization of the system. Our work can be used to understand the mechanism of the retinal diseases, such as macular degeneration.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.

通信作者:任国栋,rengd@lut.edu.cn

基金项目:国家自然科学基金 (批准号:11672122, 12062009) 和甘肃省自然科学基金(批准号: 20JR5RA473)资助的课题

Authors and contacts

1.
2.

Corresponding author:Ren Guo-Dong,rengd@lut.edu.cn

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11672122, 12062009) and the Natural Science Foundation of Gansu Province, China (Grant No. 20JR5RA473)

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[5]
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[8]
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[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]
[43]
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施引文献

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频率f	0.16		0.002		0.012		0.06
放电状态	混沌放电		簇放电		尖峰放电		周期放电
反向截止电压u_a	0.1	0.5	0.01	0.5	0.01	0.5	0.01	0.5
耦合分类	case 1	case 2	case 3	case 4	case 5	case 6	case 7	case 8

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[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
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[34]
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[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]
[43]
[44]
[45]
[46]
[47]
[48]
[49]
[50]
[51]
[52]

[1]	马少卿, 龚士香, 张微, 路承彪, 李小俚, 李英伟.宽带微量太赫兹辐射促进神经元生长发育. 必威体育下载 , 2022, 71(20): 208701.doi:10.7498/aps.71.20220636
[2]	白婧, 关富荣, 唐国宁.神经元网络中局部同步引发的各种效应. 必威体育下载 , 2021, 70(17): 170502.doi:10.7498/aps.70.20210142
[3]	谢盈, 朱志刚, 张晓锋, 任国栋.光电流驱动下非线性神经元电路的放电模式控制. 必威体育下载 , 2021, 70(21): 210502.doi:10.7498/aps.70.20210676
[4]	魏天丽, 吴德伟, 杨春燕, 罗均文, 苗强, 李响.一种双模压缩微波制备的相位锁定方案. 必威体育下载 , 2020, 69(3): 034204.doi:10.7498/aps.69.20191348
[5]	于文婷, 张娟, 唐军.动态突触、神经耦合与时间延迟对神经元发放的影响. 必威体育下载 , 2017, 66(20): 200201.doi:10.7498/aps.66.200201
[6]	修春波, 刘畅, 郭富慧, 成怡, 罗菁.迟滞混沌神经元/网络的控制策略及应用研究. 必威体育下载 , 2015, 64(6): 060504.doi:10.7498/aps.64.060504
[7]	王付霞, 谢勇."Hopf/homoclinic"簇放电和"SubHopf/homoclinic"簇放电之间的同步. 必威体育下载 , 2013, 62(2): 020509.doi:10.7498/aps.62.020509
[8]	吴望生, 唐国宁.不同耦合下混沌神经元网络的同步. 必威体育下载 , 2012, 61(7): 070505.doi:10.7498/aps.61.070505
[9]	王兴元, 任小丽, 张永雷.参数未知神经元模型的全阶与降阶最优同步. 必威体育下载 , 2012, 61(6): 060508.doi:10.7498/aps.61.060508
[10]	陈军, 李春光.禁忌学习神经元模型的电路设计及其动力学研究. 必威体育下载 , 2011, 60(2): 020502.doi:10.7498/aps.60.020502
[11]	王争, 赵新杰, 何明, 周铁戈, 岳宏卫, 阎少林.嵌入到Fabry-Perot谐振腔的双晶约瑟夫森结阵列的阻抗匹配和相位锁定研究. 必威体育下载 , 2010, 59(5): 3481-3487.doi:10.7498/aps.59.3481
[12]	何国光, 朱萍, 陈宏平, 谢小平.阈值耦合混沌神经元的同步研究. 必威体育下载 , 2010, 59(8): 5307-5312.doi:10.7498/aps.59.5307
[13]	刘勇, 谢勇.分数阶FitzHugh-Nagumo模型神经元的动力学特性及其同步. 必威体育下载 , 2010, 59(3): 2147-2155.doi:10.7498/aps.59.2147
[14]	王慧巧, 俞连春, 陈勇.离子通道噪声对神经元新陈代谢能量的影响. 必威体育下载 , 2009, 58(7): 5070-5074.doi:10.7498/aps.58.5070
[15]	乔晓艳, 李刚, 董有尔, 贺秉军.弱激光诱导神经元兴奋性改变的实验研究. 必威体育下载 , 2008, 57(2): 1259-1265.doi:10.7498/aps.57.1259
[16]	雷兵, 冯莹, 刘泽金.利用全光纤耦合环实现三路光纤激光器的相位锁定. 必威体育下载 , 2008, 57(10): 6419-6424.doi:10.7498/aps.57.6419
[17]	乔晓艳, 李刚, 林凌, 贺秉军.弱激光对神经元钾离子通道特性影响的实验研究. 必威体育下载 , 2007, 56(4): 2448-2455.doi:10.7498/aps.56.2448
[18]	王占山, 张化光, 王智良.一类混沌神经网络的全局同步. 必威体育下载 , 2006, 55(6): 2687-2693.doi:10.7498/aps.55.2687
[19]	颜森林.量子阱激光器混沌相位控制同步以及编码研究. 必威体育下载 , 2005, 54(3): 1098-1104.doi:10.7498/aps.54.1098
[20]	吴　王莹, 徐健学, 何岱海, 靳伍银.两个非耦合Hindmarsh-Rose神经元同步的非线性特征研究. 必威体育下载 , 2005, 54(7): 3457-3464.doi:10.7498/aps.54.3457

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