电耦合簇放电神经元网络中的交替嵌合体

本文报道了在外部电磁场诱导的相同神经元系统网络中一种新兴动力学态——交替嵌合体——的出现。由于这种相互作用情形，非线性神经元振子通过带有磁通的电磁感应间接耦合，借此神经元在彼此间无物理连接的情况下进行通信。此处每个神经元的演化由三维 Hindmarsh-Rose 动力学描述。我们证明，此类非局部和全局相互作用的外部环境的存在会在神经元集合中诱导出静止的交替嵌合体模式，而在局部耦合极限下，只要神经元的局部动力学为混沌方波簇放电类型，网络就会表现出瞬态嵌合体态。对于神经元的周期方波簇放电，观察到类似的定性现象，例外的是在非局部和全局相互作用下簇态消失。除这些观察外，我们推进了工作，对展现平台簇放电动力学的神经元集合所提供的发现予以确认。这些结果可更好地解释神经元网络中通过场耦合出现的同步的不同方面，同时也放宽了神经元网络实现嵌合体态对突触连接的先决要求。