內生場對神經集群節(jié)律影響的研究.pdf

1、最近研究表明，在胞外空間產生的電勢波動即內生電場，不僅能夠作為神經活動的觀察窗口，還能夠作為神經元之間的非突觸耦合方式反饋回細胞膜上，進而影響網絡的動態(tài)行為。例如，低鈣狀態(tài)下胞外阻抗增加，內生場增強，這有可能是產生癲癇樣放電的主要原因，而且相對強度很低的電場的效應也可以通過網絡之間的交互得到放大。海馬是大腦有關學習和記憶的重要組織，因此本文以海馬核團為研究對象，研究內生場對海馬核團節(jié)律的影響。
　　本文根據不同的研究目的建立了兩種

2、海馬核團模型，首先以海馬椎體神經元為研究對象，以平均場模型簡化內生場，建立了神經元之間化學突觸耦合與電突觸耦合同時存在且形成小世界連接、內生場全局耦合的海馬核團，研究了內生場對海馬核團檢測弱信號的影響。研究發(fā)現(xiàn)作為神經元之間一種普遍存在且非常重要的非突觸耦合方式，內生場耦合能夠促進混雜耦合集群對于外部弱信號的檢測，并且這種促進作用隨著內生場耦合強度的增大而增強。本文從集群放電的角度分析了隨機共振傳遞信息的機制，并且發(fā)現(xiàn)內生場耦合能夠在沒

3、有噪聲和外界刺激的情況下獨立引發(fā)放電，且這種耦合能夠在集群傳遞弱信號的過程中作為類似于噪聲的驅動源，在沒有噪聲的情況下驅動集群傳遞弱信號，而這種現(xiàn)象在化學突觸和電突觸中不會出現(xiàn)。
　　其次以海馬椎體神經元（興奮性神經元）與中間神經元（抑制性神經元）為研究對象，以外加電場模擬內生場，建立了興奮性與抑制性神經元共同存在的海馬核團，研究不同幅值不同頻率的外電場通過內生場耦合對神經元電活動的影響。發(fā)現(xiàn)弱外電場對于網絡節(jié)律具有調制作用，尤其