×

嵌合体在一个热敏的Fitzhugh-Nagumo神经元网络中状态。 (英语) Zbl 1510.92016年

小结:温度可以影响神经元的动作电位,从而改变神经元的放电模式。为了考虑温度的影响,最近提出了一种热敏神经元,其中在简单的FitzHugh-Nagumo神经元模型中添加了热敏电阻。在这里,我们对热敏神经元进行了研究,以了解热敏电阻对神经元集体行为的影响。对于特定的耦合强度,形成嵌合体状态。通过计算非相干强度得到嵌合体状态发生的参数区域,并表明嵌合体的发生与热敏电阻中的温度变化系数密切相关。由于在现实中,神经元并不完全相同,热敏电阻也不完全相同,因此进一步考虑使用不完全相同的神经元构建网络。为此,热敏电阻中的温度变化系数不是固定的,而是从正态分布中随机选择的。结果表明,对于标准差较小的分布,网络的行为略有变化。而随着标准差的增加,在耦合强度较高的情况下实现了同步,嵌合体的区域扩大了。此外,尽管在异步网络中,神经元具有不同的吸引子,但通过相干群的出现和嵌合体的产生,吸引子变得相同。

MSC公司:

92B20型 生物研究、人工生命和相关主题中的神经网络
92B25型 生物节律和同步
34立方厘米 常微分方程的非线性振动和耦合振子
92C20美元 神经生物学
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 博卡莱蒂,S。;拉托拉,V。;莫雷诺,Y。;查韦斯,M。;黄,D.-。美国,《复杂网络:结构和动力学》,《物理学》。众议员,424175-308(2006)·Zbl 1371.82002号
[2] 佩科拉,L.M。;Carroll,T.L.,混沌系统的同步,混沌,25,文章097611 pp.(2015)·Zbl 1374.34002号
[3] Pal,K。;Ghosh,D。;Gangopadhyay,G.,随机Hodgkin-Huxley神经元的同步和代谢能量消耗:斑块大小和药物阻断剂,Neurocomput,42222-234(2021)
[4] Hövel,P。;紫色,A。;Loske,P。;默福特,L。;Vuksanović,V.,《人脑功能网络的同步》,《非线性科学杂志》。,30, 2259-2282 (2018) ·Zbl 1466.92008号
[5] Ling,G。;刘,X。;Ge,M.-。F、。;Wu,Y.,带噪声时变复杂动态网络的时滞依赖簇同步,J.Franklin Inst.,3583-3214(2021)·Zbl 1464.93059号
[6] 太阳,X。;Perc,M。;Kurths,J.,《部分时间延迟对Watts-Strogatz小世界神经元网络相位同步的影响》,Chaos,27,第053113页,(2017)
[7] 艾布拉姆斯,D.M。;Strogatz,S.H.,耦合振荡器的Chimera态,物理学。修订稿。,93,第174102条pp.(2004)
[8] Kuramoto,Y。;Battogtokh,D.,非局域耦合相位振荡器中相干与非相干共存,Nonl。Phen。完成。系统。,5, 380-385 (2002)
[9] Parastesh,F。;贾法里,S。;阿扎努什,H。;沙赫里亚里,Z。;王,Z。;博卡莱蒂,S。;Perc,M.,Chimeras,Phys博士。代表,898,1-114(2021)·Zbl 1490.34044号
[10] 弗罗洛夫,N。;Maksimenko,V。;马吉,S。;Rakshit,S。;Ghosh,D。;Hramov,A.,《异质Kuramoto模型中的类Chimera行为:吸引和排斥耦合之间的相互作用》,《混沌:相互作用》。非线性科学杂志。,30,第081102条,第(2020)页·Zbl 1445.34072号
[11] 马卡洛夫,V.V。;昆都,S。;Kirsanov,D.V。;新南威尔士州弗罗洛夫。;Maksimenko,V.A。;Ghosh,D。;达纳,S.K。;Hramov,A.E.,《多尺度相互作用促进复杂网络中的嵌合体状态》,Commun。非线性科学。数字。模拟。,71, 118-129 (2019) ·Zbl 1464.92056号
[12] Rybalova,E。;瓦迪瓦索娃,T。;斯特雷尔科娃,G。;Anishchenko,V.S。;Zakharova,A.,嵌合体状态模式下多层异质混沌映射网络的强制同步,混沌,29,文章033134 pp.(2019)·兹比尔1411.34068
[13] 马吉,S。;Perc,M。;Ghosh,D.,多层结构诱导的非耦合神经元中的嵌合体状态,Sci。代表,639033(2016)
[14] 马吉,S。;Perc,M。;Ghosh,D.,Chimera在耦合和非耦合神经元的多层网络中陈述,Chaos,27,文章073109 pp.(2017)
[15] Dudkowski博士。;Jaros,P。;Czołczynski,K。;Kapitaniak,T.,耦合时钟的小振幅嵌合体,非线性动力学。,102, 1541-1552 (2020)
[16] Bao,H。;Zhang,Y。;刘伟。;Bao,B.,忆阻-突触耦合忆阻神经元网络:同步过渡与嵌合体的发生,非线性动力学。,100, 937-950 (2020) ·Zbl 1434.92015年
[17] 马吉,S。;贝拉,B.K。;Ghosh,D。;Perc,M.,《神经元网络中的奇美拉状态:综述》,Phys。Life Rev.,2810-121(2019)
[18] 昆都,S。;马吉,S。;贝拉,B.K。;Ghosh,D。;Lakshmanan,M.,Chimera状态在局部耦合振荡器的二维网络中,Phys。E版,97,第022201条,第(2018)页
[19] Chouzouris,T。;Omelchenko,I。;扎哈罗娃,A。;Hlinka,J。;Jiruska,P。;Schöll,E.,Chimera states in brain networks:experimental neural vs.modular fractal connectivity,混沌,28,Article 045112 pp.(2018)
[20] 安德列夫,A。;弗罗洛夫,N。;Pisarick,A。;Hramov,A.,双稳态hodgkin-huxley神经元复杂网络中的Chimera状态,Phys。E版,100,第022224条pp.(2019)
[21] Ruzzene,G。;Omelchenko,I。;Sawicki,J。;扎哈罗娃,A。;Schöll,E。;Andrzejak,R.G.,多层神经元网络中嵌合体状态的远程起搏器控制,Phys。E版,102,第052216条pp.(2020)
[22] FitzHugh,R.,神经膜理论模型中的冲动和生理状态,生物物理学。J.,1445-466(1961年)
[23] 吕,M。;Ma,J.,电磁辐射下新神经元模型中的多模式电活动,Neurocomput,205,375-381(2016)
[24] Bao,H。;胡,A。;刘伟。;Bao,B.,具有阈值电磁感应的记忆神经元模型中的隐爆激发和分岔机制,IEEE Trans。神经网络学习。系统。,31, 502-511 (2019)
[25] 刘,Y。;徐伟杰。;马,J。;Alzahrani,F。;Hobiny,A.,《一种新的光敏神经元模型及其动力学》,Front。技术信息。电子。工程,211387-1396(2020)
[26] Xu,Y。;郭毅。;Ren,G。;马,J.,热敏神经元的动力学和随机共振,应用。数学。计算。,385,第125427条,第(2020)页·Zbl 1508.92042号
[27] Gopal,R。;Chandrasekar,V。;文凯特桑,A。;Lakshmanan,M.,具有非局部耦合的耦合动力系统中嵌合体状态的观察和表征,Phys。E版,89,第052914条pp.(2014)
[28] Jaros,P。;Brezetsky,S。;列夫琴科,R。;Dudkowski博士。;Kapitaniak,T。;Maistrenko,Y.,具有惯性的耦合振荡器的孤立态,混沌,28,文章011103 pp.(2018)·Zbl 1390.34136号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。