兴奋性自突触引起神经簇放电频率降低或增加的非线性机制
Nonlinear mechanism of excitatory autapse-induced reduction or enhancement of firing frequency of neuronal bursting作者机构：河南科技学院数学科学学院新乡453003 同济大学航空航天与力学学院上海200092
出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期：2020年第69卷第9期
页 面：73-89页
核心收录：
学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 071006[理学-神经生物学]
基 金：国家自然科学基金(批准号:11872276,11572225,11601127) 河南省基础与前沿技术研究计划(批准号:162300410226) 河南省博士后科研项目(批准号:19030095) 河南省青年人才托举工程项目(批准号:2019HYTP035)资助的课题
摘 要：兴奋和抑制性作用分别会增强和压制神经电活动,这是神经调控的通常观念,在神经信息处理中起重要作用.本文选取了放电簇和阈下振荡相交替、放电簇谷值小于阈下振荡谷值的Homoclinic/Homoclinic型簇放电,研究发现时滞和强度合适的兴奋性自突触电流作用在放电簇的谷值附近时,能引起簇内放电个数降低,并进而导致平均放电频率降低,这是不同于通常观念的新现象.进一步,用快慢变量分离获得的分岔和相轨迹,揭示了阈下振荡和放电簇分别对应快子系统的阈下和阈上极限环,兴奋性自突触电流引起阈上极限环向阈下极限环的转迁导致放电提前结束是频率降低原因.并与近期在Fold/Homoclinic簇放电报道的兴奋性自突触诱发的簇内放电个数降低但放电频率增加的现象和机制进行了比较.研究结果丰富了神经电活动的反常现象并揭示了背后的非线性机制,给出了调控簇放电的新手段,揭示了兴奋性自突触的潜在功能.
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