內(nèi)生場(chǎng)對(duì)神經(jīng)集群節(jié)律影響的研究.pdf

1、最近研究表明，在胞外空間產(chǎn)生的電勢(shì)波動(dòng)即內(nèi)生電場(chǎng)，不僅能夠作為神經(jīng)活動(dòng)的觀察窗口，還能夠作為神經(jīng)元之間的非突觸耦合方式反饋回細(xì)胞膜上，進(jìn)而影響網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)行為。例如，低鈣狀態(tài)下胞外阻抗增加，內(nèi)生場(chǎng)增強(qiáng)，這有可能是產(chǎn)生癲癇樣放電的主要原因，而且相對(duì)強(qiáng)度很低的電場(chǎng)的效應(yīng)也可以通過網(wǎng)絡(luò)之間的交互得到放大。海馬是大腦有關(guān)學(xué)習(xí)和記憶的重要組織，因此本文以海馬核團(tuán)為研究對(duì)象，研究內(nèi)生場(chǎng)對(duì)海馬核團(tuán)節(jié)律的影響。
　　本文根據(jù)不同的研究目的建立了兩種

2、海馬核團(tuán)模型，首先以海馬椎體神經(jīng)元為研究對(duì)象，以平均場(chǎng)模型簡化內(nèi)生場(chǎng)，建立了神經(jīng)元之間化學(xué)突觸耦合與電突觸耦合同時(shí)存在且形成小世界連接、內(nèi)生場(chǎng)全局耦合的海馬核團(tuán)，研究了內(nèi)生場(chǎng)對(duì)海馬核團(tuán)檢測(cè)弱信號(hào)的影響。研究發(fā)現(xiàn)作為神經(jīng)元之間一種普遍存在且非常重要的非突觸耦合方式，內(nèi)生場(chǎng)耦合能夠促進(jìn)混雜耦合集群對(duì)于外部弱信號(hào)的檢測(cè)，并且這種促進(jìn)作用隨著內(nèi)生場(chǎng)耦合強(qiáng)度的增大而增強(qiáng)。本文從集群放電的角度分析了隨機(jī)共振傳遞信息的機(jī)制，并且發(fā)現(xiàn)內(nèi)生場(chǎng)耦合能夠在沒

3、有噪聲和外界刺激的情況下獨(dú)立引發(fā)放電，且這種耦合能夠在集群傳遞弱信號(hào)的過程中作為類似于噪聲的驅(qū)動(dòng)源，在沒有噪聲的情況下驅(qū)動(dòng)集群傳遞弱信號(hào)，而這種現(xiàn)象在化學(xué)突觸和電突觸中不會(huì)出現(xiàn)。
　　其次以海馬椎體神經(jīng)元（興奮性神經(jīng)元）與中間神經(jīng)元（抑制性神經(jīng)元）為研究對(duì)象，以外加電場(chǎng)模擬內(nèi)生場(chǎng)，建立了興奮性與抑制性神經(jīng)元共同存在的海馬核團(tuán)，研究不同幅值不同頻率的外電場(chǎng)通過內(nèi)生場(chǎng)耦合對(duì)神經(jīng)元電活動(dòng)的影響。發(fā)現(xiàn)弱外電場(chǎng)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)節(jié)律具有調(diào)制作用，尤其