神經(jīng)元混沌控制與同步.pdf

1、生物系統(tǒng)是十分復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，近年來的研究從各個方面論證了生物系統(tǒng)存在混沌特性。能否運用混沌控制以及如何運用混沌控制使生物系統(tǒng)趨向所期望的狀態(tài)，是當今非線性科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)這兩個交叉學(xué)科研究的難點和熱點。神經(jīng)元間的信號混沌同步行為在神經(jīng)系統(tǒng)信號傳輸中扮演了非常重要的角色，研究神經(jīng)放電和神經(jīng)系統(tǒng)的混沌同步是神經(jīng)科學(xué)和中醫(yī)現(xiàn)代化的主要內(nèi)容之一。 本文選擇經(jīng)典的神經(jīng)元模型-Hodgkin-Huxley(HH)模型、FitzHugh-N

2、agumo(FHN)模型為研究對象，首先分析了低頻外電場對神經(jīng)纖維非線性動力學(xué)規(guī)律，分別建立了相鄰兩個HH神經(jīng)元細胞耦合系統(tǒng)模型，單向耦合FHN神經(jīng)元系統(tǒng)模型以及gap junction雙向耦合的FHN神經(jīng)元系統(tǒng)模型。然后應(yīng)用混沌控制及同步理論，研究外電場下耦合的神經(jīng)細胞之間的動作電位傳遞的混沌同步問題。運用反饋線性化控制策略，實現(xiàn)兩個神經(jīng)元耦合模型混沌同步；考慮外電場的影響及神經(jīng)元細胞模型參數(shù)的不確定性，提出了自適應(yīng)控制、主動控制等非