【摘 要】
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神经元同步发放现象普遍地存在于神经元传递信息的过程中。“整合-发放”模型(Integrate-and-Fire,简称I-F模型)是一个被广泛认同的刻画神经元膜电位的模型。Stein模型是I-F
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神经元同步发放现象普遍地存在于神经元传递信息的过程中。“整合-发放”模型(Integrate-and-Fire,简称I-F模型)是一个被广泛认同的刻画神经元膜电位的模型。Stein模型是I-F模型的随机形式,它的输入是Poisson脉冲。近些年,另一个常用的模型是Stein模型的Ornstein-uhlenbeck过程扩散近似形式(简称Stein模型的OUP扩散近似形式)。本文证明了Stein模型的OUP扩散近似形式不可能使两个初始膜电位不同的神经元达到同步发放。另一方面,我们根据Poisson过程的性质得出兴奋性脉冲和抑制性脉冲产生在同一时刻的概率为0。在此基础上我们得到了本文的主要结论,即带有Poisson脉冲的两种形式的Stein模型都能够使两个初始膜电位不同的神经元以概率1达到同步发放。这一结论可以推广到多个初始膜电位不同的神经元。但同时我们也发现Stein模型不能保证同步发放在任何有限时间内发生,不过我们可以给出一个方法粗略地估计出同步概率在α%(0<α<100)以上的同步时间。最后我们用简单而有效的方法模拟了两种形式的Stein模型,分别模拟了两个初值不同的神经元和100个初值不同的神经元的发放情形,结果都观测到了同步现象的发生。我们绘制了神经元膜电位的变化轨迹,记录了同步发放的时间,并对统计结果进行了比较。模拟结果符合前述结论的预期。
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