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具有离子通道噪声的霍奇金-霍克斯利神经元的随机共振、相干共振和峰时可靠性。 (英语) 兹比尔1400.92124

摘要:离子通道在开态和闭态之间的随机跃迁是神经元的主要噪声源。在本研究中,我们研究了单个Hodgkin-Huxley(HH)神经元的随机动力学,该神经元具有真实的生理信道噪声,这取决于信道数和膜的电压电位。在没有外部输入的情况下,随机HH模型可以产生离子通道噪声诱导的自发尖峰,尖峰间隔的变化达到最佳膜面积的最小值,这一现象称为相干共振。当加入亚阈值周期性输入电流时,神经元可以最佳地检测中间膜区域的输入频率,这与随机共振现象相对应。我们还研究了神经元对重复呈现相同刺激和不同实现的通道噪声的反应的峰时可靠性。我们发现,随着膜面积的增加,阈下周期性输入的神经元反应可靠性降低,阈上输入的可靠性达到最小。此外,高可靠性的阿诺德舌出现在正弦输入电流频率和振幅的二维图中,这是由尖峰定时可靠性的共振效应引起的。

MSC公司:

92C20美元 神经生物学
78A35型 带电粒子的运动
2015年1月34日 随机常微分方程的共振现象
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全文: 内政部

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