神经系统共振分析

《神经系统共振分析》主要介绍神经系统中普遍存在的噪声背景以及高频扰动对神经信息产生与传导的促进机制。首先给出了单神经元在噪声与高频扰动情况下的各共振现象及其产生机制，在此基础上，研究了神经元构成的复杂网络中的共振现象，给出了网络的拓扑结构、神经元突触耦合类型对网络共振的影响。在前馈网络的基础上，研究了扰动对信息传导的促进机制，并应用到针刺神经电信号的分析中。《神经系统共振分析》主要结合模型分析、数值仿真与实际应用，适当介绍了一些相关的基础知识，图文并茂，具有较强的系统性，对研究神经电信号编码的产生与传导机制有理论指导作用。

暂缺《神经系统共振分析》作者简介

序
前言
第1章绪论1
1.1脑网络结构1
1.1.1大脑网络结构特征1
1.1.2大脑结构网络2
1.1.3大脑功能网络3
1.1.4网络结构与脑功能4
1.1.5神经动力学5
1.2神经系统中的随机扰动6
1.3噪声在神经系统中的作用9
1.3.1噪声的益处9
1.3.2噪声在网络中的构成9
1.4主动噪声10
参考文献11
第2章随机共振16
2.1引言16
2.2非线性系统的共振16
2.2.1随机共振的提出及发展16
2.2.2随机共振现象拓展——振动共振18
2.2.3随机共振现象拓展——相干共振19
2.3随机共振的特征19
2.3.1类属模型20
2.3.2驻留时间分布法24
2.4神经系统的共振机制26
参考文献28
第3章神经元网络共振30
3.1引言30
3.2神经元模型及其共振机制分析31
3.2.1神经元模型31
3.2.2神经元模型共振机制分析33
3.3神经元网络结构42
3.4神经元网络中的随机共振44
3.4.1小世界神经元网络中的随机共振44
3.4.2模块化神经元网络中的随机共振46
3.5神经元网络中的振动共振51
3.5.1小世界神经元网络中的振动共振51
3.5.2模块化神经元网络中的振动共振54
3.6讨论与小结57
参考文献58
第4章基于突触的神经元网络共振59
4.1引言59
4.2电突触和化学突触模型59
4.3突触对神经元网络振动共振的影响61
4.3.1化学突触对神经元振动共振的增强作用61
4.3.2带有混合突触的神经元网络振动共振64
4.4带有混合突触的小世界神经元网络随机共振74
4.5带有突触传输时滞的小世界神经元网络随机共振80
4.5.1时滞引发的小世界神经元网络多重随机共振80
4.5.2小世界网络结构对多重随机共振的影响82
4.6时滞对于前馈回路神经元网络模体随机共振的影响84
4.7突触可塑性在神经元网络共振中的作用92
4.7.1突触可塑性92
4.7.2突触可塑性对神经元网络连接结构的调节93
4.7.3STDP对小世界神经元网络随机共振的增强作用97
4.7.4STDP对小世界神经元网络放电规则性的影响103
4.8讨论与小结107
参考文献108
第5章共振对神经信息编码与传递的影响110
5.1引言110
5.2神经电信息传导的前馈网络模型110
5.3前馈网络时间传导规则111
5.3.1FHN前馈网络模型112
5.3.2在有噪声的FFN中与拓扑结构相关的相干共振行为115
5.3.3突触特性对放电规则的影响119
5.4前馈网络的随机共振126
5.4.1前馈网络的随机共振现象126
5.4.2突触时间常数对随机共振现象的影响128
5.4.3异质性对随机共振的影响129
5.4.4反馈连接对随机共振的影响130
5.4.5小结130
5.5前馈网络中的振动共振131
5.5.1高频刺激频率和幅值对前馈神经元网络振动共振的影响131
5.5.2异质性高频扰动对前馈神经元网络振动共振的影响131
5.5.3连接概率对网络振动共振的影响135
5.6前馈网络的一致共振135
5.6.1噪声下FFN放电规则性的传导135
5.6.2噪声环境下前馈网络的双参数一致共振138
5.6.3异质性非周期信号诱导的阵列增强的相干共振139
5.6.4异质性非周期信号的频率和异质性对阵列增强相干共振的作用140
5.7讨论与小结141
参考文献142
第6章共振在针刺神经电信息编码分析中的应用148
6.1引言148
6.2针刺实验设计与数据分析148
6.2.1不同手法针刺信号的编码分析148
6.2.2针刺神经电信号复杂网络映射分析156
6.3针刺神经电信息传导的数学模型158
6.3.1模型描述158
6.3.2前馈网络模型的放电模式传输159
6.3.3带有突触可塑性网络的放电模式演化161
6.3.4前馈网络模型的放电率传输162
6.4针刺神经电信号编码与传导的共振机制163
6.4.1神经元异质性对针刺神经编码传导的影响163
6.4.2噪声对神经编码传导的影响165
6.5讨论与小结166
参考文献166