神经元模型局部动力学对同步的影响
生物物理
2023-11-16 v1
摘要
与同步行为相关的神经元及神经区域的协同行为被证明是一种基本的神经机制。此外，异常的同步水平与不健康的神经行为有关。本论文探讨了通过耦合在网络中的神经元模型集体动力学涌现出的不同同步现象。首先，展示了神经元个体动力学与同步全局行为之间的强相关性，其中孤立神经元中观察到的周期性反映在弱耦合区域的相位同步中。其次，研究了在通过平均场方案耦合的相同神经元网络中双稳态对同步的作用。表明仅仅存在两个不同的稳定态就可根据系统初始化使网络走向不同的同步状态。最后，研究了由非相同神经元组成的复杂神经网络的爆发式同步机制。该机制的出现伴随着当耦合参数绝热增大和减小时网络动力学上的滞回环。表明突变的同步转变与通向混沌的路径相关。双稳态区域的动力学机制由鞍结分岔和边界危机给出。因此，本论文的结果展示了与神经元动力学微小变化相关的丰富同步行为，为神经网络的理论研究带来了新见解。
引用
@article{arxiv.2311.09092,
title = {Effects of the local dynamics in the synchronization of neural models},
author = {Bruno R. R. Boaretto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.09092},
year = {2023}
}
备注
Thesis presented as a requirement for the degree of Ph.D. in Science in the Graduate Program in Physics, Exact Sciences Sector, of the Universidade Federal do Paran\'a. Advisor: Prof. Dr. Sergio Roberto Lopes