物理學(xué)，理論物理專業(yè)畢業(yè)論文精品論文可興奮性生物細(xì)胞的若干非線性動力學(xué)問題的研究

1、物理學(xué)，理論物理專業(yè)畢業(yè)論文物理學(xué)，理論物理專業(yè)畢業(yè)論文[精品論文精品論文]可興奮性生物細(xì)胞可興奮性生物細(xì)胞的若干非線性動力學(xué)問題的研究的若干非線性動力學(xué)問題的研究關(guān)鍵詞：生物電信號關(guān)鍵詞：生物電信號興奮細(xì)胞興奮細(xì)胞離子通道噪聲離子通道噪聲周期波擾動周期波擾動電壓鉗制電壓鉗制時空混沌時空混沌摘要：可興奮細(xì)胞是指能夠響應(yīng)外界刺激，并產(chǎn)生和向周圍細(xì)胞傳遞動作電勢的細(xì)胞?？膳d奮細(xì)胞包括神經(jīng)元細(xì)胞，心肌細(xì)胞等。這類細(xì)胞擔(dān)當(dāng)著生物電信號產(chǎn)生，傳遞

2、和加工的功能。盡管不同的可興奮細(xì)胞在功能和形態(tài)上差異很大，但在動力學(xué)行為上屬于同一類。本文通過計(jì)算機(jī)模擬方法，研究了目前可興奮性細(xì)胞動力學(xué)研究中的幾個熱點(diǎn)問題。主要分為兩個方面。一方面是神經(jīng)系統(tǒng)離子通道噪聲對神經(jīng)系統(tǒng)動力學(xué)行為的影響。另一方面是心臟中螺旋波的控制。首先介紹了可興奮性細(xì)胞的基本生理學(xué)性質(zhì)(第一章)。緊接著介紹了可興奮性細(xì)胞數(shù)值模擬所用的常用模型(第二章)，這里根據(jù)我們所研究內(nèi)容，著重介紹了隨機(jī)HH神經(jīng)元的兩種常用模擬方法，

3、并介紹了我們基于MrisLecar模型提出的心肌細(xì)胞的模擬方法。在第三章中，討論了離子通道噪聲對神經(jīng)元同步行為的影響。我們發(fā)現(xiàn)，離子通道噪聲會以不同的方式來影響耦合神經(jīng)元的同步。在耦合強(qiáng)度較大時，離子通道噪聲傾向于破壞其同步行為。而在耦合強(qiáng)度較小時，離子通道噪聲卻可以誘導(dǎo)并增強(qiáng)神經(jīng)元間的同步。第四章討論了利用離子通道噪聲檢測閾下信號的可行性。首先分析了隨機(jī)HH神經(jīng)元對閾下脈沖信號的響應(yīng)。然后用一個簡單的信號檢測圖景衡量了單個隨機(jī)神經(jīng)元檢

4、測閾下信號的能力，發(fā)現(xiàn)單個隨機(jī)神經(jīng)元檢測閾下信號的能力有限。進(jìn)而提出了一個隨機(jī)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用此網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)閾下信號的可靠檢測。從概率論出發(fā)給出了其基本原理，并討論了這一檢測方案的實(shí)際應(yīng)用價值。在第五章中，在基于MrisLecar模型的心肌細(xì)胞組織模擬方法的基礎(chǔ)上，討論了兩種消除心臟螺旋波以及時空混沌的方案：電壓鉗制方案和闞下周期波擾動方案。結(jié)果表明，這兩種方案都可以有效的消除心臟中的螺旋波以及時空混沌。最后一章對我們的工作作了總結(jié)，并

5、對將來的研究方向作了展望。表明，這兩種方案都可以有效的消除心臟中的螺旋波以及時空混沌。最后一章對我們的工作作了總結(jié)，并對將來的研究方向作了展望?？膳d奮細(xì)胞是指能夠響應(yīng)外界刺激，并產(chǎn)生和向周圍細(xì)胞傳遞動作電勢的細(xì)胞。可興奮細(xì)胞包括神經(jīng)元細(xì)胞，心肌細(xì)胞等。這類細(xì)胞擔(dān)當(dāng)著生物電信號產(chǎn)生，傳遞和加工的功能。盡管不同的可興奮細(xì)胞在功能和形態(tài)上差異很大，但在動力學(xué)行為上屬于同一類。本文通過計(jì)算機(jī)模擬方法，研究了目前可興奮性細(xì)胞動力學(xué)研究中的幾個熱點(diǎn)

6、問題。主要分為兩個方面。一方面是神經(jīng)系統(tǒng)離子通道噪聲對神經(jīng)系統(tǒng)動力學(xué)行為的影響。另一方面是心臟中螺旋波的控制。首先介紹了可興奮性細(xì)胞的基本生理學(xué)性質(zhì)(第一章)。緊接著介紹了可興奮性細(xì)胞數(shù)值模擬所用的常用模型(第二章)，這里根據(jù)我們所研究內(nèi)容，著重介紹了隨機(jī)HH神經(jīng)元的兩種常用模擬方法，并介紹了我們基于MrisLecar模型提出的心肌細(xì)胞的模擬方法。在第三章中，討論了離子通道噪聲對神經(jīng)元同步行為的影響。我們發(fā)現(xiàn)，離子通道噪聲會以不同的方式

7、來影響耦合神經(jīng)元的同步。在耦合強(qiáng)度較大時，離子通道噪聲傾向于破壞其同步行為。而在耦合強(qiáng)度較小時，離子通道噪聲卻可以誘導(dǎo)并增強(qiáng)神經(jīng)元間的同步。第四章討論了利用離子通道噪聲檢測閾下信號的可行性。首先分析了隨機(jī)HH神經(jīng)元對閾下脈沖信號的響應(yīng)。然后用一個簡單的信號檢測圖景衡量了單個隨機(jī)神經(jīng)元檢測閾下信號的能力，發(fā)現(xiàn)單個隨機(jī)神經(jīng)元檢測閾下信號的能力有限。進(jìn)而提出了一個隨機(jī)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用此網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)閾下信號的可靠檢測。從概率論出發(fā)給出了其基本原

8、理，并討論了這一檢測方案的實(shí)際應(yīng)用價值。在第五章中，在基于MrisLecar模型的心肌細(xì)胞組織模擬方法的基礎(chǔ)上，討論了兩種消除心臟螺旋波以及時空混沌的方案：電壓鉗制方案和闞下周期波擾動方案。結(jié)果表明，這兩種方案都可以有效的消除心臟中的螺旋波以及時空混沌。最后一章對我們的工作作了總結(jié)，并對將來的研究方向作了展望?？膳d奮細(xì)胞是指能夠響應(yīng)外界刺激，并產(chǎn)生和向周圍細(xì)胞傳遞動作電勢的細(xì)胞?？膳d奮細(xì)胞包括神經(jīng)元細(xì)胞，心肌細(xì)胞等。這類細(xì)胞擔(dān)當(dāng)著生物電

9、信號產(chǎn)生，傳遞和加工的功能。盡管不同的可興奮細(xì)胞在功能和形態(tài)上差異很大，但在動力學(xué)行為上屬于同一類。本文通過計(jì)算機(jī)模擬方法，研究了目前可興奮性細(xì)胞動力學(xué)研究中的幾個熱點(diǎn)問題。主要分為兩個方面。一方面是神經(jīng)系統(tǒng)離子通道噪聲對神經(jīng)系統(tǒng)動力學(xué)行為的影響。另一方面是心臟中螺旋波的控制。首先介紹了可興奮性細(xì)胞的基本生理學(xué)性質(zhì)(第一章)。緊接著介紹了可興奮性細(xì)胞數(shù)值模擬所用的常用模型(第二章)，這里根據(jù)我們所研究內(nèi)容，著重介紹了隨機(jī)HH神經(jīng)元的兩種

10、常用模擬方法，并介紹了我們基于MrisLecar模型提出的心肌細(xì)胞的模擬方法。在第三章中，討論了離子通道噪聲對神經(jīng)元同步行為的影響。我們發(fā)現(xiàn)，離子通道噪聲會以不同的方式來影響耦合神經(jīng)元的同步。在耦合強(qiáng)度較大時，離子通道噪聲傾向于破壞其同步行為。而在耦合強(qiáng)度較小時，離子通道噪聲卻可以誘導(dǎo)并增強(qiáng)神經(jīng)元間的同步。第四章討論了利用離子通道噪聲檢測閾下信號的可行性。首先分析了隨機(jī)HH神經(jīng)元對閾下脈沖信號的響應(yīng)。然后用一個簡單的信號檢測圖景衡量了單