高频尖峰样活动通过非线性耦合形成低频脑节律的普适机制
生物物理
2019-06-25 v1 混沌动力学
斑图形成与孤子
摘要
我们提出了一种同步低频脑波场活动涌现的普适机制，它是与平坦频率神经元强迫非线性耦合的结果。该机制利用了在 inhomogeneous 且各向异性的物理脑组织模型中预测存在的弱倏逝波样脑表面模式的独特色散特性。这些表面模式能在薄 inhomogeneous 层中传播，其频率与波数成反比。多种模式间非线性耦合的共振项与非共振项同时产生同步尖峰样高频波活动以及低频波节律。非共振耦合的相对窄的局域频率响应可用类似于振荡系统中相位耦合的项表示。对受迫多模动力学的数值模拟显示，随着强迫增强，系统从阻尼态转变为振荡态，随后在过度激发时再次沉寂。共振非线性耦合导致低频节律的出现，其频率比参与耦合的模式线性频率低数个数量级。
引用
@article{arxiv.1906.09716,
title = {Universal mechanism of low-frequency brain rhythm formation through nonlinear coupling of high-frequency spiking-like activity},
author = {Vitaly L. Galinsky and Lawrence R. Frank},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.09716},
year = {2019}
}