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兴奋性作用诱发神经簇放电个数不增反降的分岔机制

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物理学报 2018年第24期67卷 57-70页

作者：曹奔关利南古华光同济大学航空航天与力学学院上海200092

非线性动力学在识别神经放电的复杂现象、机制和功能方面发挥了重要作用.不同于传统观念,本文提出了兴奋性作用可以降低而不是增加簇内放电个数的新观点.在簇放电模式休止期的适合相位施加强度合适的脉冲或自突触电流,能诱发簇内放电个... 详细信息

非线性动力学在识别神经放电的复杂现象、机制和功能方面发挥了重要作用.不同于传统观念,本文提出了兴奋性作用可以降低而不是增加簇内放电个数的新观点.在簇放电模式休止期的适合相位施加强度合适的脉冲或自突触电流,能诱发簇内放电个数降低;电流的施加相位越早,所需的强度阈值越大,簇内放电个数越少.进一步,利用快慢变量分离获得的簇放电的动力学性质进行了理论解释.簇放电模式表现出低电位的休止期和高电位的放电的交替,存在于快子系统的鞍结分岔点和同宿轨分岔点之间;放电起始于鞍结分岔、结束于同宿轨分岔;越靠近同宿轨分岔从休止期跨越到放电所需的电流强度越大.因此,电流在休止期上的作用相位越早,就越靠近同宿轨分岔,因而从休止期跨越到放电需要的电流强度阈值越大,放电起始相位到同宿轨分岔之间的区间变小导致放电个数变少.研究结果丰富了非线性现象及机制,对兴奋性作用提出了新看法,给出了调控簇放电模式的新途径.

关键词：神经簇放电分岔兴奋性自突触时滞

负反馈诱发神经电振荡的反常现象的复杂动力学

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力学学报 2019年第4期51卷 1122-1133页

作者：蓝昱群关利南古华光同济大学航空航天与力学学院

传统观念认为,负反馈容易使系统达到稳定平衡点而正反馈容易引起振荡.本研究基于神经元理论模型,提出了负反馈可以诱发稳定平衡点–也就是静息–变为振荡–也就是放电的新观点.在Hopf分岔点附近,作用在静息上的一次足够大的负向脉冲电... 详细信息

传统观念认为,负反馈容易使系统达到稳定平衡点而正反馈容易引起振荡.本研究基于神经元理论模型,提出了负反馈可以诱发稳定平衡点–也就是静息–变为振荡–也就是放电的新观点.在Hopf分岔点附近,作用在静息上的一次足够大的负向脉冲电流的抑制性刺激,能够引起一个动作电位及随后的衰减振荡的后电位;而能够在后电位上诱发出动作电位的负脉冲电流强度阈值也是衰减振荡的.在模型中,引入具有时滞(τ)的负反馈来模拟抑制性自突触,一个动作电位诱发的负反馈自突触电流会作用到比动作电位延迟τ的后电位上.随时滞增加,能够诱发出放电的负反馈增益强度阈值呈现出具有衰减振荡特点的类似多重相干共振的特性,衰减振荡的周期与电流阈值曲线的周期以及分岔点附近的放电周期相关.另外,负反馈还能诱发出放电与静息共存的复杂行为.本研究的结果不仅揭示了负反馈的新的反常调控作用,还有助于理解在现实神经系统中存在的慢抑制性自突触的潜在功能.

关键词： Hopf分岔神经放电负反馈时滞共存

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胚胎中体节发生的动力学研究

胚胎中体节发生的动力学研究

作者：关利南郑州大学

学位级别：硕士

沿着脊椎动物胚胎的前后轴连续形成的周期模式称为体节发生,它是胚胎发育过程中节段性模式过程的显著例子,同时也是发育生物学中一个主要的悬而未解的问题.在本文中,我们主要研究一个可以解释胚胎中体节模式形成过程的二维模型.这一模... 详细信息

沿着脊椎动物胚胎的前后轴连续形成的周期模式称为体节发生,它是胚胎发育过程中节段性模式过程的显著例子,同时也是发育生物学中一个主要的悬而未解的问题.在本文中,我们主要研究一个可以解释胚胎中体节模式形成过程的二维模型.这一模型既可以探索体节发生的设计空间,也可以解释体节发生过程中之前模型不能解释的许多方面.我们首先应用Hopf分岔定理、中心极限定理等来研究其在没有扩散发生时的动力学行为,然后运用平衡点的线性稳定性分析得出扩散发生时Hopf分岔、图灵分岔、以及不稳定振荡边界发生的条件,同时运用弱非线性多尺度分析和泰勒展开,得出固定模式的振幅方程.通过分析振幅方程,我们了解到系统具有复杂动力学特征,会产生点状斑图,条状斑图,点状和条状混合的斑图,迷宫斑图等.最后,我们进行数值模拟,来验证我们理论分析的正确性.由于体节发生在生物发育过程中占据重要位置,而且也可作为研究胚胎发育中斑图形成的模式过程,所以我们的研究对胚胎发育、基因表达、细胞分化等过程有极大帮助.更重要的是,它对研究与骨骼相关的先天性疾病有很大帮助.所以,通过研究模式生物学获得的相关知识对人类疾病的诊断和治疗具有重要指导意义.

关键词：体节发生 Hopf分岔图灵分岔振幅方程斑图形成

The Dynamics of Somite Patterns in Embryos

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The Dynamics of Somite Patterns in Embryos

第三届全国神经动力学学术会议

作者：关利南申建伟 School of Mathematics and Statistics Zhengzhou University School of Mathematics and Statistics Xuchang University

Using a systematic computational approach and in vivo experiments, Cotterell et al.challenge a 40-year-old model that explains large-scale embryonic patterns in terms of long-range gradients. Instead, they show that these patterns can arise from short-range interactions and that a modified reaction diffusion mechanism can drive the self-organization observed during somitogenesis.In this paper, we inves-tigated the modified two dimensional model. It is suitable for exploring a design space of somitogenesis and can explain aspects of somitogenesis that previous models cannot. We mainly studied the non-diffusing case.We have used the Hopf bifurcation theorem,bifurcation theory and the Center manifold theorem in our investigation. Our model exhibits subcritical Hopf bifurcation for certain parameter values which marks the instability of limit cycles destroyed in Hopf bifurcations. And we get the condition in which the bistable state of the system exists. Because somitogenesis in the process of biological development occupies an important position,and as a pattern process can be used to study pattern formation and many aspects of embryogenesis. So our study have a great help for Embryonic development,gene expression,cell differen-tiation.In addition to,it is beneficial to study the clone animal variation problem of spinal bone number.

关键词： Hopf bifurcation bistable somitogenesis

来源： cnki会议评论

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一类非光滑反应扩散神经元模型的斑图动力学

一类非光滑反应扩散神经元模型的斑图动力学

槐米提取物/PBTCA复配物阻硫酸钙垢性能研究

第十八届全国非线性振动暨第十五届全国非线性动力学和运动...

作者：申建伟郑前前关利南华北水利水电大学数学与统计学院许昌学院数理学院

本文通过分段线性函数来研究神经元非光滑扩散模型的斑图发生机制,找出非光滑性对不同斑图相互转化的关系,并结合神经元的生理特性研究不同斑图对应的生理机制。

关键词：非光滑动力系统斑图分岔神经元

来源： cnki会议评论

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应用化工 2024年

作者：南秋利张绮琳周钰明东南大学成贤学院化工与制药工程学院东南大学化学与化工学院

采用静态阻垢法研究了槐米提取物和其与市售PBTCA（2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸）二元复配物对循环冷却水阻硫酸钙垢性能，结果表明，单一的槐米提取物阻硫酸钙垢效果随槐米提取物浓度的增加呈先增加后递减的趋势，最佳的浓度为21mg/L... 详细信息

采用静态阻垢法研究了槐米提取物和其与市售PBTCA（2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸）二元复配物对循环冷却水阻硫酸钙垢性能，结果表明，单一的槐米提取物阻硫酸钙垢效果随槐米提取物浓度的增加呈先增加后递减的趋势，最佳的浓度为21mg/L，阻垢率可达20.45%，该槐米提取物与PBTCA的二元复配物呈现较好的阻硫酸钙垢性能，此新型绿色环保复配制剂在质量配比PBTCA：槐米提取物=1：2，保温时间4小时、CaCl2浓度5.55mg/ml、保温温度为70℃，复配阻垢剂的投加量为21mg/L时阻垢效果较好，可达到93.75%的阻硫酸钙垢率，热重分析表明槐米提取物在250°C时可发生分解，表现良好的热降解性能；4倍数显微镜图像显示该投加复配物所得的硫酸钙垢未见明显的规整结构而呈团块状；

关键词：阻垢硫酸钙垢槐米提取物 PBTCA

泸沽湖浮游植物群落特征及其与环境因子的关系

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中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2024年第4期 13-18页

作者：关梦南云南省水文水资源局丽江分局云南丽江674100

泸沽湖作为高原湖泊,其生态系统的健康状况对当地生物多样性与水资源管理具有重要意义。浮游植物群落不仅是水生生态系统的基础,还直接反映出水体健康状态。本文聚焦于泸沽湖的浮游植物群落构成及其与环境因子的关系。通过2020年至2022... 详细信息

泸沽湖作为高原湖泊,其生态系统的健康状况对当地生物多样性与水资源管理具有重要意义。浮游植物群落不仅是水生生态系统的基础,还直接反映出水体健康状态。本文聚焦于泸沽湖的浮游植物群落构成及其与环境因子的关系。通过2020年至2022年期间的定期采样,研究发现泸沽湖主要以绿藻门和硅藻门为主要成员,同时展现出一定的季节性变化。采样结果显示,藻细胞密度和生物多样性指数的波动对水质参数如水温、pH、叶绿素a、总氮和透明度尤为敏感。本研究提出透明度是影响浮游植物密度的关键环境因子,且与其他水质指标的相关性不显著。本研究旨在为泸沽湖及类似高原湖泊的水质管理与生态保护提供科学依据和策略建议。

关键词：泸沽湖浮游植物群落特征环境因子

医共体模式下“互联网+安宁疗护”的实践与思考

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中国护理管理 2024年第5期24卷 765-768页

作者：乐英南俞晓利钱颖浙江省舟山市普陀区人民医院重症医学科浙江省舟山市316100 浙江大学医学院附属邵逸夫医院血液科

目的:探索医共体模式下“互联网+安宁疗护”的服务模式,以提高舟山市海岛地区终末期患者或老年患者生命末期的生活质量。方法:通过组建安宁疗护专业团队,开展医共体模式同质化管理,发挥“互联网+”优势,实现患者从医疗机构到居家线上安... 详细信息

目的:探索医共体模式下“互联网+安宁疗护”的服务模式,以提高舟山市海岛地区终末期患者或老年患者生命末期的生活质量。方法:通过组建安宁疗护专业团队,开展医共体模式同质化管理,发挥“互联网+”优势,实现患者从医疗机构到居家线上安宁疗护的身体、心理、精神及社会支持等多方位的照护和人文关怀。结果:截至2023年9月30日,为103位患者及患者家属提供了安宁疗护服务,患者及家属的满意度达98.8%。结论:医共体模式下“互联网+安宁疗护”模式在实践中显示出其在海岛地区的强大适用性,值得未来进一步推广。

关键词：医共体模式互联网+安宁疗护海岛地区实践与思考

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AI助力打造科学研究新范式

中国科学院院刊 2024年第1期39卷 10-16页

作者：鄂维南北京大学北京100871 北京科学智能研究院北京100084

科学研究的目的是发现基本原理和解决实际问题。尽管人类在发现基本原理和解决实际问题上已经取得了巨大成就,但有效工具和有效科研组织模式的缺乏仍然是制约科研效率的主要瓶颈。人工智能(AI)的迅速发展为改变这种状况提供了新的可能... 详细信息

科学研究的目的是发现基本原理和解决实际问题。尽管人类在发现基本原理和解决实际问题上已经取得了巨大成就,但有效工具和有效科研组织模式的缺乏仍然是制约科研效率的主要瓶颈。人工智能(AI)的迅速发展为改变这种状况提供了新的可能。近年来,深度学习方法在科学研究领域大放异彩,不仅助力解决了一些核心科学问题,扩展了科学方法,也开始带动科学研究从传统的“作坊模式”转向“平台模式”。目前,我国已在人工智能驱动的科学(AI for Science)领域打下良好基础,应把握机遇,争取引领科技创新,为人类的科技发展作出贡献。

关键词：人工智能驱动的科学研究科学计算安卓模式