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內容簡介
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本書主要介紹神經系統中普遍存在的噪聲背景以及高頻擾動對神經信息產生與傳導的促進機制。首先給出了單神經元在噪聲與高頻擾動情況下的各共振現象及其產生機制，在此基礎上，研究了神經元構成的複雜網路中的共振現象，給出了網路的拓撲結構、神經元突觸耦合類型對網路共振的影響。在前饋網路的基礎上，研究了擾動對信息傳導的促進機制，並套用到針刺神經電信號的分析中。本書主要結合模型分析、數值仿真與實際套用，適當介紹了一些相關的基礎知識，圖文並茂，具有較強的系統性，對研究神經電信號編碼的產生與傳導機制有理論指導作用。
目錄信息
序
前言
第1章緒論1
1.1腦網路結構1
1.1.1大腦網路結構特徵1
1.1.2大腦結構網路2
1.1.3大腦功能網路3
1.1.4網路結構與腦功能4
1.1.5神經動力學5
1.2神經系統中的隨機擾動6
1.3噪聲在神經系統中的作用9
1.3.1噪聲的益處9
1.3.2噪聲在網路中的構成9
1.4主動噪聲10
參考文獻11
第2章隨機共振16
2.1引言16
2.2非線性系統的共振16
2.2.1隨機共振的提出及發展16
2.2.2隨機共振現象拓展——振動共振18
2.2.3隨機共振現象拓展——相干共振19
2.3隨機共振的特徵19
2.3.1類屬模型20
2.3.2駐留時間分布法24
2.4神經系統的共振機制26
參考文獻28
第3章神經元網路共振30
3.1引言30
3.2神經元模型及其共振機制分析31
3.2.1神經元模型31
3.2.2神經元模型共振機制分析33
3.3神經元網路結構42
3.4神經元網路中的隨機共振44
3.4.1小世界神經元網路中的隨機共振44
3.4.2模組化神經元網路中的隨機共振46
3.5神經元網路中的振動共振51
3.5.1小世界神經元網路中的振動共振51
3.5.2模組化神經元網路中的振動共振54
3.6討論與小結57
參考文獻58
第4章基於突觸的神經元網路共振59
4.1引言59
4.2電突觸和化學突觸模型59
4.3突觸對神經元網路振動共振的影響61
4.3.1化學突觸對神經元振動共振的增強作用61
4.3.2帶有混合突觸的神經元網路振動共振64
4.4帶有混合突觸的小世界神經元網路隨機共振74
4.5帶有突觸傳輸時滯的小世界神經元網路隨機共振80
4.5.1時滯引發的小世界神經元網路多重隨機共振80
4.5.2小世界網路結構對多重隨機共振的影響82
4.6時滯對於前饋迴路神經元網路模體隨機共振的影響84
4.7突觸可塑性在神經元網路共振中的作用92
4.7.1突觸可塑性92
4.7.2突觸可塑性對神經元網路連線結構的調節93
4.7.3STDP對小世界神經元網路隨機共振的增強作用97
4.7.4STDP對小世界神經元網路放電規則性的影響103
4.8討論與小結107
參考文獻108
第5章共振對神經信息編碼與傳遞的影響110
5.1引言110
5.2神經電信息傳導的前饋網路模型110
5.3前饋網路時間傳導規則111
5.3.1FHN前饋網路模型112
5.3.2在有噪聲的FFN中與拓撲結構相關的相干共振行為115
5.3.3突觸特性對放電規則的影響119
5.4前饋網路的隨機共振126
5.4.1前饋網路的隨機共振現象126
5.4.2突觸時間常數對隨機共振現象的影響128
5.4.3異質性對隨機共振的影響129
5.4.4反饋連線對隨機共振的影響130
5.4.5小結130
5.5前饋網路中的振動共振131
5.5.1高頻刺激頻率和幅值對前饋神經元網路振動共振的影響131
5.5.2異質性高頻擾動對前饋神經元網路振動共振的影響131
5.5.3連線機率對網路振動共振的影響135
5.6前饋網路的一致共振135
5.6.1噪聲下FFN放電規則性的傳導135
5.6.2噪聲環境下前饋網路的雙參數一致共振138
5.6.3異質性非周期信號誘導的陣列增強的相干共振139
5.6.4異質性非周期信號的頻率和異質性對陣列增強相干共振的作用140
5.7討論與小結141
參考文獻142
第6章共振在針刺神經電信息編碼分析中的套用148
6.1引言148
6.2針刺實驗設計與數據分析148
6.2.1不同手法針刺信號的編碼分析148
6.2.2針刺神經電信號複雜網路映射分析156
6.3針刺神經電信息傳導的數學模型158
6.3.1模型描述158
6.3.2前饋網路模型的放電模式傳輸159
6.3.3帶有突觸可塑性網路的放電模式演化161
6.3.4前饋網路模型的放電率傳輸162
6.4針刺神經電信號編碼與傳導的共振機制163
6.4.1神經元異質性對針刺神經編碼傳導的影響163
6.4.2噪聲對神經編碼傳導的影響165
6.5討論與小結166
參考文獻166
