多层结构诱导的未耦合神经元中的嵌合态

耦合振子网络中相干与不相干动力学的空间共存被称为嵌合态。我们研究了这样一个神经元网络中的此类嵌合态，该网络没有直接相互作用，而是通过另一神经元介质连接，形成多层结构。因此上层由未耦合神经元组成，下层充当介质，上层神经元通过它彼此共享信息。具有方波爆发动力学的 Hindmarsh-Rose 神经元被视作两层的节点。此外，我们还讨论了在层间异质性存在下嵌合态的存在。底层神经元通过电突触全局连接，而两层之间形成化学突触。根据我们的研究，这两类突触的竞争效应可导致上层未耦合神经元中出现嵌合态。显著的是，我们发现了未耦合神经元中嵌合态出现的一个密度依赖阈值，类似于向同步态的群体感应转变。最后，我们考察了在同质和异质层间信息传输延迟下，在宽广参数空间中对观测到的嵌合态的影响。