异质 Hindmarsh-Rose 神经元网络的复杂动力学
神经元与认知
2023-02-24 v1 混沌动力学
摘要
在本工作中，我们考虑了两个以及异质耦合 Hindmarsh-Rose（HR）神经元网络的集体行为。异质模型由一个忆阻 2D（HR）与传统 3D HR 神经元构成。通过电突触研究两个耦合神经元模型揭示了耗散性质。当控制参数变化时，该耦合神经元模型展现出丰富动力学，如涉及爆发或尖峰振荡的周期、准周期与混沌动力学。在弱电耦合强度下，观察到非同步运动；但在较强耦合强度下，观察到同步簇态。此外，我们研究了多达 100 个节点的环-星网络在三种不同异质拓扑下的情况，并探索了多种时空模式。发现时空模式依赖于所考虑异质网络的拓扑。通过递归图定性揭示了一种新的簇状嵌合态。在异质网络的环与星型构型中指示了簇态。在环与环-星结构中揭示了单井与双井嵌合态。最后，为两个耦合异质神经元设计了等效电子电路，并在 PSIM 仿真环境中予以研究。所设计的模拟电路与两个耦合神经元的数学模型所得结果间观察到完美吻合，这支持了我们的结果并非源于伪迹。
引用
@article{arxiv.2205.01790,
title = {Complex dynamics of a heterogeneous network of Hindmarsh-Rose neurons},
author = {Zeric Tabekoueng Njitacke and Sishu Shankar Muni and Soumyajit Seth and Jan Awrejcewicz and Jacques Kengne},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.01790},
year = {2023}
}