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第1章 绪论 1

1.1 脑网络结构 1

1.1.1 大脑网络结构特征 1

1.1.2 大脑结构网络 2

1.1.3 大脑功能网络 3

1.1.4 网络结构与脑功能 4

1.1.5 神经动力学 5

1.2 神经系统中的随机扰动 6

1.3 噪声在神经系统中的作用 9

1.3.1 噪声的益处 9

1.3.2 噪声在网络中的构成 9

1.4 主动噪声 10

参考文献 11

第2章 随机共振 16

2.1 引言 16

2.2 非线性系统的共振 16

2.2.1 随机共振的提出及发展 16

2.2.2 随机共振现象拓展——振动共振 18

2.2.3 随机共振现象拓展——相干共振 19

2.3 随机共振的特征 19

2.3.1 类属模型 20

2.3.2 驻留时间分布法 24

2.4 神经系统的共振机制 26

参考文献 28

第3章 神经元网络共振 30

3.1 引言 30

3.2 神经元模型及其共振机制分析 31

3.2.1 神经元模型 31

3.2.2 神经元模型共振机制分析 33

3.3 神经元网络结构 42

3.4 神经元网络中的随机共振 44

3.4.1 小世界神经元网络中的随机共振 44

3.4.2 模块化神经元网络中的随机共振 46

3.5 神经元网络中的振动共振 51

3.5.1 小世界神经元网络中的振动共振 51

3.5.2 模块化神经元网络中的振动共振 54

3.6 讨论与小结 57

参考文献 58

第4章 基于突触的神经元网络共振 59

4.1 引言 59

4.2 电突触和化学突触模型 59

4.3 突触对神经元网络振动共振的影响 61

4.3.1 化学突触对神经元振动共振的增强作用 61

4.3.2 带有混合突触的神经元网络振动共振 64

4.4 带有混合突触的小世界神经元网络随机共振 74

4.5 带有突触传输时滞的小世界神经元网络随机共振 80

4.5.1 时滞引发的小世界神经元网络多重随机共振 80

4.5.2 小世界网络结构对多重随机共振的影响 82

4.6 时滞对于前馈回路神经元网络模体随机共振的影响 84

4.7 突触可塑性在神经元网络共振中的作用 92

4.7.1 突触可塑性 92

4.7.2 突触可塑性对神经元网络连接结构的调节 93

4.7.3 STDP对小世界神经元网络随机共振的增强作用 97

4.7.4 STDP对小世界神经元网络放电规则性的影响 103

4.8 讨论与小结 107

参考文献 108

第5章 共振对神经信息编码与传递的影响 110

5.1 引言 110

5.2 神经电信息传导的前馈网络模型 110

5.3 前馈网络时间传导规则 111

5.3.1 FHN前馈网络模型 112

5.3.2 在有噪声的FFN中与拓扑结构相关的相干共振行为 115

5.3.3 突触特性对放电规则的影响 119

5.4 前馈网络的随机共振 126

5.4.1 前馈网络的随机共振现象 126

5.4.2 突触时间常数对随机共振现象的影响 128

5.4.3 异质性对随机共振的影响 129

5.4.4 反馈连接对随机共振的影响 130

5.4.5 小结 130

5.5 前馈网络中的振动共振 131

5.5.1 高频刺激频率和幅值对前馈神经元网络振动共振的影响 131

5.5.2 异质性高频扰动对前馈神经元网络振动共振的影响 131

5.5.3 连接概率对网络振动共振的影响 135

5.6 前馈网络的一致共振 135

5.6.1 噪声下FFN放电规则性的传导 135

5.6.2 噪声环境下前馈网络的双参数一致共振 138

5.6.3 异质性非周期信号诱导的阵列增强的相干共振 139

5.6.4 异质性非周期信号的频率和异质性对阵列增强相干共振的作用 140

5.7 讨论与小结 141

参考文献 142

第6章 共振在针刺神经电信息编码分析中的应用 148

6.1 引言 148

6.2 针刺实验设计与数据分析 148

6.2.1 不同手法针刺信号的编码分析 148

6.2.2 针刺神经电信号复杂网络映射分析 156

6.3 针刺神经电信息传导的数学模型 158

6.3.1 模型描述 158

6.3.2 前馈网络模型的放电模式传输 159

6.3.3 带有突触可塑性网络的放电模式演化 161

6.3.4 前馈网络模型的放电率传输 162

6.4 针刺神经电信号编码与传导的共振机制 163

6.4.1 神经元异质性对针刺神经编码传导的影响 163

6.4.2 噪声对神经编码传导的影响 165

6.5 讨论与小结 166

参考文献 166