线性阈值丘脑皮层网络的选择性抑制与募集

神经科学证据表明，对大多数脑网络而言，皮层区域间的所有通路要么经过丘脑，要么任何直接的皮层-皮层连接都存在一条经丘脑的并行通路。本文旨在形式化研究由此产生的丘脑皮层脑网络的动态行为，以刻画丘脑所起的抑制性作用及其益处。我们采用线性阈值中尺度模型刻画个体脑子网络，并研究分层与星型连接的丘脑皮层网络。利用奇异扰动理论与切换系统工具，我们表明此类网络可通过反馈与前馈控制的结合实现选择性抑制与募集。全文中的多种仿真说明了丘脑在故障安全机制、所需控制幅值与网络性能方面的益处。