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具有电突触的 I 型神经元网络中的爆炸性同步

适应与自组织系统 2026-04-07 v2

摘要

爆炸性同步(ES)最初在 Kuramoto 模型的幂律度分布网络中被观察到,已在振荡器模型中得到广泛研究。然而,尽管在神经科学中具有重要意义,但对神经元网络中 ES 的研究仍然有限,且仅限于特定模型。在本工作中,我们探索了一类神经元——I 型神经元——的同步转变性质。利用 I 型神经元与 Kuramoto 模型之间的映射关系,我们研究了已知在 Kuramoto 模型中诱导 ES 的条件是否同样适用于 I 型神经元。神经元通过电突触耦合,并放置在幂律度分布和星形网络上,具有完全和部分度-频率相关条件。我们的模拟表明,在弱异质性条件下,I 型神经元的标准形式——二次积分放电(QIF)神经元网络中出现了 ES。我们进一步在 Morris-Lecar 神经元的 I 型兴奋性区域中,在与 QIF 神经元类似的条件下确认了这一现象。因此,本工作建立了一套允许 ES 在 I 型神经元中产生的通用条件。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.03600,
  title  = {Explosive synchronization in networks of Type-I neurons with electrical synapses},
  author = {Akshay S Harish and Gaurav Dar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.03600},
  year   = {2026}
}

备注

9 pages, 10 figures. Revised version with additional figures, expanded discussion, and new appendices following reviewer comments