癫痫介观神经模型中基于电流与基于电导的突触之间的同伦映射

脑状态的改变，如许多神经疾病（例如癫痫）中所发现的，常被描述为介观神经模型中的分岔。几乎所有这些模型都依赖于一种数学上方便但生物物理上不准确的神经元突触输入描述，称为基于电流的突触。我们开发了一个新的分析框架来分析一种更具生物物理真实性的描述，即基于电导的突触的影响。这些在一个介观神经模型中实现，并通过单参数同伦映射与标准近似进行比较。使用同伦参数的分岔分析表明，如果在此类模型中使用更真实的突触耦合机制，则到异常脑状态的分岔或转变不会在相同的参数空间中发生。我们展示了更真实的耦合具有额外的数学参数，需要一个根本不同的生物物理机制来经历状态转变。这些结果证明了在介观神经模型中纳入更真实突触的重要性，并对先前模型的准确性提出挑战，特别是那些描述脑状态转变（如癫痫）的模型。