抑制性自突触诱发耦合Morris-Lecar神经元电活动的超前同步

作者：丁学利; 古华光^*; 贾冰; 李玉叶

来源：Acta Physica Sinica, 2021, 70(21): 380-390.

• 超前同步
• 兴奋性
• 分岔
• 抑制性自突触

超前同步(anticipated synchronization, AS)是一种普遍存在的违反直觉的非线性行为:被驱动系统的响应会早于驱动出现,在神经系统的实验中也被发现.本研究揭示了抑制性自突触诱发Morris-Lecar神经元模型产生AS,给出了产生AS的条件.在单向兴奋性驱动的双神经元耦合系统,无论神经元是I型兴奋性还是II型兴奋性,都只会产生驱动行为在响应之前的滞后同步(delayed synchronization, DS).在被驱动神经元引入抑制性自突触, II型兴奋性神经元构成的耦合系统会表现出驱动在响应之后的AS;随着自突触电导的增大, DS会转迁到AS;而I型兴奋性神经元构成的耦合系统则只会产生DS.进一步,提示了AS产生与不产生分别与II型和I型兴奋性神经元的放电响应特性有关:II型神经元在抑制性脉冲刺激下放电提前而I型兴奋性神经元不易产生放电提前.研究结果给出了抑制性自反馈诱发AS的神经元的兴奋性类型,有助于理解违反直觉的动力学行为—AS,给出了调控AS的可能手段,为进一步研究AS提供了方向.

• 单位
  赤峰学院; 同济大学; 阜阳职业技术学院