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《生物神经元系统放电活动和网络行为的非线性动力学研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、------------------------------------------------------------------------------------------------生物神经元系统放电活动和网络行为的非线性动力学研究陆启韶等No.:0005生物神经元系统放电活动和网络行为的非线性动力学研究◆陆启韶1,★杨卓琴21北京航空航天大学动力学与控制研究室，北京1000832北京航空航天大学数学系，北京100083摘要生物神经系统是由数量极其巨大的神经元相互联结的信息网络系统，在生物体的感觉、认知和运动控制中发挥关键性的作用。本文介
2、绍神经元系统放电和网络动态特性的一些重要的问题，包括神经元的复杂放电模式、耦合神经元网络系统的同步活动和时空动力学、神经细胞的钙振荡和波动等，并对今后研究给出一些展望。。关键词神经元，网络，放电模式，钙振荡，同步，时空动力学，分岔NonlinearDynamicsResearchonFiringandNetworkBehaviorofBiologicalNeuronalSystemsLuQi-Shao1YangZhuo-Qin2——————————————————————————————————————-----------------------
3、-------------------------------------------------------------------------1DepartmentofDynamicsandControl,BeihangUniversity,Beijing100083,China2DepartmentofMathematics,BeihangUniversity,Beijing100083,ChinaAbstractBiologicalnervoussystemsareinformationnetworkswithnumerousconnect
4、edneuronsandplayakeyroleinsense,recognitionandmotioncontrolofbiologicalbodies.Thispaperconcernssomeimportanttopicsoffiringandnetworkdynamicalbehavior,includingcomplexfiringpatternsofneurons,synchronizationandspatiotemporaldynamicsofcoupledneuronalnetworks,Calciumoscillationsan
5、dwavesinneuralcells,etc.,aswellasprospectivedevelopments.KeywordsNeuron,Network,FiringPattern,CalciumOscillation,Synchronization,SpatiotemporalDynamics,Bifurcation1引言生物神经系统是由数量巨大的神经细胞相互联结组成的，具有极其复杂结构的信息网络系统，包括各种感受器官和中枢神经系统。它承担着感受外界刺激，产生、处理、传导和整合信号，进行高级认知功能活动（如学习、思维、记忆、情绪等），以及从
6、事运动控制等重要功能。总之，脑和神经系统是生物体活动的司令部和信息中心，是生物体的关键性器官系统之一。目前，对于神——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------经系统的解剖学和生理学研究取得重要成果，并且迅速推向细胞和分子水平，使得人们对神经系统的生理结构、神经信号发生和传导的电生理过程、运转方式和功能特性都有了全新的认识，◆★但
7、是对于神经活动的复杂机理的本质认识还是很初步的，为此，多学科、多层次的深入综合性研究是神经科学发展的重要趋势，而以脑科学为核心的神经科学已经成为21世纪国际科学技术研究的主要前沿领域之一，正在酝酿着新的重大突破。生物神经系统活动有两个重要特点。首先，神经元在神经活动中起着重要的基本作用。神经系统的放电活动主要表现为神经元产生和传输动作电位脉冲串的过程，神经信息编码又是通过放电脉冲串的时间节律和振荡模式反映的；其次，神经系统的信息传导和整合过程是通过极其复杂的多层次的网络实现的，因此神经系统的网络行为与其信息活动和认知功能密切相关。本文将就这两方面介
8、绍神经元系统放电和网络动态特性的一些重要的问题，包括神经元的复杂放电基金项目：国家自然科学基金项目（10432010,10
