经颅磁声电刺激下不同类型Izhikevich神经元电耦合模型放电特性研究

作者：张帅; 武健康; 党君武; 许家悦; 李梦迪; 徐桂芝

来源：生命科学仪器, 2021, 19(02): 67-75.

• 经颅磁声电刺激
• Izhikevich神经元
• 电耦合
• 同步性指标

经颅磁声电刺激是利用超声和磁场作用于大脑的新型无创神经调控技术,耦合神经元在脑电信号传递和信息交流起着关键作用。为探索该技术对耦合神经元的影响,本文利用Izhikevich神经元搭建了兴奋性-兴奋性、兴奋性-抑制性和抑制性-抑制性三种耦合模型,分别研究经颅磁声电刺激下不同刺激强度和耦合度对耦合神经元同步性的影响。结果表明随刺激强度增大,兴奋性-抑制性耦合模式下耦合神经元同步性变弱,其他两种模式在刺激强度分别为20.0μA/cm2和39.6μA/cm2时同步性由强变弱。在耦合度大于0.71时,兴奋性-兴奋性耦合模式下放电个数不再变化;在耦合度为0.71-0.96时,兴奋性-抑制性耦合模式下的放电频率增加;在耦合度大于0.96时,放电个数恒定;抑制性-抑制性耦合模式下耦合度增加放电个数增加,放电频率基本不变。研究结果有助于推动经颅磁声电刺激下神经网络的动力学研究,对神经类疾病的治疗有重要参考价值和研究意义。

• 单位
  河北工业大学