应用Simulink模拟耦合神经元的同步活动
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的模 型 ） 以及 由它 运 行 仿真 得 到 的 膜 电位 ｘ ｔ － 图形 。
病 态 放 电行 为 ， 探求 其 作 用 机 理 。 目前 ， 痫 的 产生 原 理 已经 被 癫 各 国 的学 者 进行 研 究 ，神 经 元异 常 同步 放 电可 能是 导致 癫 痫 的
面 的 方程 来 表 述 神 经元 的膜 电位 以及 折 射 差率 随时 间变 化 的 状
况 ｘ ｔＹ ： － 、 —ｔ
ｘ＝ｘ一 ／ ｙ ＋｜ ｆ ３一
＝
群 体 的异 常 同 步放 电行 为 导 致 的 。
帕金 森 病 是 由 多种 病 因 引起 的慢 性 脑 部 疾 患 ，是 以 大脑 皮 质 神 经元 群 阵 发性 过 度 放 电 所 致 的 突然 、反 复 和 短 暂 的 中 枢 神 经 系统 功 能 失 调 为特 征 。 是一 种 常 见 的神 经 系 统 疾病 ， 它 发病 率 较 高 ， 近 ３ ％的患 者 为顽 固性 癫 痫 。其 发 病 的原 因正 是 由 于 有 Ｏ 神 经元 的异 常 同步 活 动 行 为 所致 。 目前 脑 深 部 电刺 激 疗法 对 于顽 固性 癫 痫 的 作用 引起 广 泛 关
应 用 ｓ ｌｋ模 拟耦 合 神 经 元 的 同步 活 动 ｉ ｉ ｍｕｎ
应用 Ｓｍｕｎ 模拟耦合神经元的同步活动 ｉ ｌｋ ｉ
ｍ ｉ ｔ ｇ Ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓ Ｂｅ ａ ｉｒ ｆ Ｃｏ ｐｅ ｕ ｏ ｓ ｂ ｅ ｏ ｍｕｉｋ ｔ ｉ ｙ ｃ ｒ ｎ ｕ ｈ ｖｏ ｓ ｏ ｕ ｌｄ Ｎｅ ｒ ｎ ｙ Ｕｓ ｆＳｉ ｌ ａｎ ｎ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ Ｅｐｉ ｐｓ ｉ ａ ｌ ｅ ｙ ｓ ｃｏ ｍｍ ｏ ｃ ｒ ｎｃ ｅｕｏｌ ｃ ｄｉｏ ｄ ｒ ｈａ ｉ ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉｅ ｒ ｃ ｒ ｎ ｕｎ ｏ ｏｋ ｄ ｅｚｕｅ． ｔ ｉ ｐａ ｒ ｎ ｈ ｏ ｉ ｎ ｒ ｏｇｉａｌ ｓ ｒ ｅ ｔ ｔ ｓ ａ ａ ｔ ｒ ｄ ｅ ｕｒｅ ｔ ｚ ｐｒｖ ｅ ｓ ｉ ｒ Ｉ ｈｓ ｎ ｐｅ ，
ｍｏＦ Ｎ 、 ｒｓ Ｌ ｃ ｒ ） Ｃ ａ （Ｈ ）Ｍｏｒ — ｅ ａ（ 和 ｈ ｙ模型等ห้องสมุดไป่ตู้通过研究这些模 ｉ ＭＬ
型 的 动力 学 行 为 ， 合 神经 元 的集 群行 为 得 到 了研 究 。 同步并 耦 但 不 总 是令 人 满 意 的 ， 研究 ， 些 神 经 系统 疾 病 就 是 由于 神 经 元 经 一
注 ， 对 于其 作 用 机 制和 刺 激 参 数仍 处 于 初期 阶段 。 文 研究 目 但 本
的 在 于应 用 ｓ ｌ ｋ仿 真方 法 ， 究 ＦｔＨ ｇ — ａ ｕ ｉ ｉ ｍｉ ｎ 研 ｉ ｕ ｈ Ｎ ｇ ｍｏ神经 元 ｚ
下面是仿 真模 型（ 中的 ｓ ｅ ｊ ｇ模块是模拟单个神经元 其 ｈ ｎｎ ｉ
０ １ 十 ．－ ． ） ．（ Ｄ７ ０ （） ３
其 中 ， 数 １ 表 外部 刺激 电流 ， 直 接影 响各 个 部 分 的 尖 参 ． 代 它 峰 频率 。各 个 部分 不 是 同一 的 ： 数 Ｉ 参 ． 一般 采 取 ｌ ０６ 仃， 中 ， ｉ ．＋ 其 ＝ 盯是 一 个 高 斯 分 布 常 数 ， 的 平 均 值 为 ０ 均 方 差 为 Ｏ１ 在 文 它 、 ．。
中 ， 先 使 用 ｓｍｕｉ 首 ｉ ｌｋ中 的 Ｓ ｆｎ ｔ ｎ来 建 立 单 个 神 经 元 的 模 ｎ —ｕ ｃｉ ｏ
型 ， 此进行仿 真 ， 将它作为后面控制系统模 型的单元基础 。 对 并 改 变参 数 １ 数值 ， 电位 随时 间 变 化 的情 况 将 会 变化 。 ． 的 膜
邰 超 罗 明 肖登 明 王延 安 （ 上海交通大学电子信息与电气工程学院， 上海 ２ ０ ４ ） ０ ２ ０
摘 要
癫痫 是 一 组 由神 经元 异 常放 电所 引起 的短 暂 中枢神 经 系统 功 能异 常为 特征 的慢 性 脑 部 疾病 。 其发 病 的 原 因 正是 由于神
ｔ ｋｎ Ｆｔ ａ ｉｇ ｉ ｚＨｕ ｇｈ－Ｎａｇ ｕｍｏ ｅ ｏｎ ａ ａ ｅ ａ ｐｌ ｓ ｃ ｒ ｎ ｓ ｎ ｕｒ ｓ ｓ ｎ ｘ ｍ ｅ，ｙｎ ｈ ｏ ｏｕ ｂｅ ａ ｏｒ ｆ ｏｕ ｅ ｎ ｕ ｏ ｉ ｈ ｖｉ ｓ ｏ ｃ ｐｌｄ ｅ ｒ ｎｓ ｓ ｏ ｌｄ ｎ ｍ ｄｅｅ ａ ｄ ｓｕ ｅｄ ｙ ｓ ｔ ｄｉ ｂ ｕ ｅ ０ Ｍ ＵＬＮＫ ｉｈ ｓ ｒ ｖｄ ｏ ｒ ｅ ａｎ ｅ ｅ ｃｈ ｒ ｔ ｆ ｆ ＳＩ Ｉ ｗｈｃ ｉ ｐ ｏ ｉｅｄ ｆ ｒ ｅｌｖ ｔｒ ｓ ａｒ ｅ ｓａｆ Ｋｅ ｗｏ ｄ ｎｅ ｏ ｅ ｌ ｓ ， ｔ ｙ ｒ ｓ： ｕｒｎ，ｐｉ ｅｐ ｙＦｉ ｚＨｕ －Ｎａ ｍ ｏ ｎ ｒ ｓｃ ｐｌｄ ｇｈ ｇｕ ｅｕｏｎ ．ｏｕ ｅ
经 元 集体 的 异 常 同 步放 电行 为 所致 。 ＦｔＨ ｇ — ａ ｕ 以 ｉ ｕ ｈ Ｎ ｇ ｍｏ神 经元 为例 ， 用 ｓ ｌｋ对耦 合 神 经 元 的 同 步 活动 进 行模 拟 ， ｚ 使 ｉ ｉ ｍｕｎ
供 相 关研 究 人 员进 行 研 究 。
关 键 词 ： 经 元 ， 痫 ，ｉ Ｈ ｇ — ａ ｕ ｏ神 经 元 ， 合 神 癫 Ｆｚ ｕ ｈ Ｎ ｇ ｍ ｔ 耦
为 了 了解 信 息 在大 脑 中的 操 作 过程 ，科 学 家 们 建 立 了 一 系 列 的 神 经元 模 型 ，如 Ｈｎ ｍａｓ — ｏ ｅ （ Ｒ 、ｉ ｈ ｇ — ａ ｕ ｉｄ ｒｈ Ｒ ｓ Ｈ ）Ｆｔ ｕ ｈ Ｎ ｇ — ｚ
步 化 ， 么 在研 究 神 经 群 的 共 同 活 动之 前 ， 那 有必 要 先 来 认 识 一 下 单 个 神 经 元 的膜 电 位 随外 部 刺 激 电流 变 化 的 活 动 ，通 常 使 用 下
病 态 放 电行 为 ， 探求 其 作 用 机 理 。 目前 ， 痫 的 产生 原 理 已经 被 癫 各 国 的学 者 进行 研 究 ，神 经 元异 常 同步 放 电可 能是 导致 癫 痫 的
面 的 方程 来 表 述 神 经元 的膜 电位 以及 折 射 差率 随时 间变 化 的 状
况 ｘ ｔＹ ： － 、 —ｔ
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群 体 的异 常 同 步放 电行 为 导 致 的 。
帕金 森 病 是 由 多种 病 因 引起 的慢 性 脑 部 疾 患 ，是 以 大脑 皮 质 神 经元 群 阵 发性 过 度 放 电 所 致 的 突然 、反 复 和 短 暂 的 中 枢 神 经 系统 功 能 失 调 为特 征 。 是一 种 常 见 的神 经 系 统 疾病 ， 它 发病 率 较 高 ， 近 ３ ％的患 者 为顽 固性 癫 痫 。其 发 病 的原 因正 是 由 于 有 Ｏ 神 经元 的异 常 同步 活 动 行 为 所致 。 目前 脑 深 部 电刺 激 疗法 对 于顽 固性 癫 痫 的 作用 引起 广 泛 关
应 用 ｓ ｌｋ模 拟耦 合 神 经 元 的 同步 活 动 ｉ ｉ ｍｕｎ
应用 Ｓｍｕｎ 模拟耦合神经元的同步活动 ｉ ｌｋ ｉ
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为 了 了解 信 息 在大 脑 中的 操 作 过程 ，科 学 家 们 建 立 了 一 系 列 的 神 经元 模 型 ，如 Ｈｎ ｍａｓ — ｏ ｅ （ Ｒ 、ｉ ｈ ｇ — ａ ｕ ｉｄ ｒｈ Ｒ ｓ Ｈ ）Ｆｔ ｕ ｈ Ｎ ｇ — ｚ
步 化 ， 么 在研 究 神 经 群 的 共 同 活 动之 前 ， 那 有必 要 先 来 认 识 一 下 单 个 神 经 元 的膜 电 位 随外 部 刺 激 电流 变 化 的 活 动 ，通 常 使 用 下