神经振荡器集群的最优同步

在本文中，我们推导了使结构相似的神经振荡器集群同步到所需频率的最小能量周期控制。通过计算标称振荡器的极限环和相位响应曲线，将其状态空间表示简化为相位模型，然后利用形式平均和变分法推导出最优控制。我们关注1:1同步比的情况，并介绍了一种近似最优控制的数值方法。该方法应用于渐近控制使用Hodgkin-Huxley方程建模的神经振荡器的发放频率。这说明了使用相位模型推导的同步控制应用于原始状态空间系统时的最优性，这是在实际应用的控制综合中使用相位模型的关键要求。本研究的结果可用于设计神经病理学深部脑刺激疗法的低能量信号，并可推广到具有参数不确定性的大规模复杂振荡系统的最优频率控制。