三相节律神经系统对控制信号的敏感性：基于无穷小局部时序响应曲线的比较机制分析

相似的活动模式可能源于具有不同耦合特性和单元动力学的模型神经网络。然而，这些相似的模式可能对参数变化，特别是对代表控制信号的输入调节，作出不同的响应。在这项工作中，我们分析了文献中公认的三类能够产生稳健三相节律的模型神经网络中，每一类在局部输入调制下产生的响应：耦合快慢振荡器、近异宿振荡器和阈值线性网络。三相节律中，每个相位由相应神经元亚群的长时间激活组成，随后快速转换到另一相位，代表了在一系列中枢模式生成器中观察到的基本活动模式，这些生成器支撑着对生存至关重要的行为，包括呼吸、运动和进食。为进行分析，我们扩展了最近开发的局部时序响应曲线（lTRC），该曲线使我们能够刻画扰动引起的时序效应，并以针对特定模型的动力系统分析补充我们的 lTRC 方法。有趣的是，我们观察到相似扰动在不同模型类别间的不同效应。因此，本工作为研究非线性动力系统中振荡的控制提供了一个分析框架，并可能有助于在未来研究展现三相节律活动的系统时指导模型选择。