Hodgkin-Huxley 神经元扩散网络与小世界网络上的空间相干共振

本文研究了局部由 Hodgkin-Huxley (HH) 神经元建模的空间扩展系统中的空间相干共振。我们重点关注加性时空不相关高斯噪声从介质中提取特定激发波空间频率的能力，同时考察了决定耦合 HH 神经元相互作用的扩散网络和小世界网络拓扑结构的影响。研究表明，当系统为扩散耦合时，存在一个中间噪声强度，能够以共振方式提取系统的特征空间频率，从而表明空间相干共振的存在。然而，当通过引入捷径连接在耦合 HH 神经元间建立小世界特性从而松弛介质的扩散拓扑时，加性高斯噪声诱发有序激发波的能力显著恶化，导致空间动力学退相干，并随之出现空间相干共振的缺失。特别是，仅需极小比例的捷径连接就足以严重破坏所考察系统中的相干图样形成。