实验表明，大脑皮层在一定条件下可以自发出现平面波和螺旋波，例如在睡眠状态下或是药物引起的振荡中，哺乳动物大脑皮层中会自发出现螺旋波，在癫痫发作时，在大脑皮层中也观察到螺旋波。螺旋波是一种绕波头旋转的波，因此它可以在介观尺度上组织和调节皮层内神经元的群体活动，从而对大脑的功能产生影响。所以了解神经元网络中螺旋波产生机制及其动力学行为对了解大脑功能和治疗癫痫疾病具有重要意义。研究发现噪声可以诱发螺旋波，大脑皮层中螺旋波、平面波的自发产生除与噪声有关以外还与什么因素有关，目前被人们研究较少。为了了解大脑皮层中这些有序波产生的机制，本文使用二维Hindmarsh-Rose 神经元网络研究系统从混沌初相位分布能否自发产生螺旋波，近邻耦合采用兴奋性耦合，主要研究了两个问题：一是单个神经元的状态对系统自发产生螺旋波的影响；二是加入长程抑制耦合对网络自发产生螺旋波的影响。　　对于第一个问题研究得到如下结果：系统是否出现螺旋波与单个HR 神经元的状态、系统的初态和耦合强度有关，其中单个HR 神经元的振荡状态起主要作用。当单个HR 神经元处于一周期振荡态时，在一定的耦合强度范围内系统都会自发出现多个螺旋波和螺旋波对，且出现螺旋波与系统初态无关，只要适当选择耦合强度，在系统中就可以出现单个螺旋波。当耦合强度超过某一阈值后，继续增加耦合强度，系统会呈现三种不同的动力学行为，分别与三类初态有关。系统从第一类初态演化将偶尔出现单个螺旋波，系统从第二类和第三类初态演化将分别出现间歇性全局同步振荡和振荡死亡。当单个神经元处于二周期态时，只有当系统神经元的初相位比较均匀分布时，系统才能自发出现螺旋波，而且出现螺旋波的耦合强度范围大为减少。　　对于第二个问题研究得到如下结果：当抑制性耦合强度比较小时，系统一般不会自发出现有序波；在兴奋性耦合强度足够大的情况下，抑制性耦合强度越大，系统越容易产生有序波。系统出现不同的有序波与系统初态和耦合强度有密切关系，适当选择兴奋和抑制性耦合的耦合强度，系统会自发出现迷宫斑图、平面波、单螺旋波、多螺旋波、旋转方向相反的螺旋波对、双臂螺旋波、靶波、向内方形波等有序波斑图。螺旋波和迷宫斑图出现概率分别达到27.5%和21.5%，这里的迷宫斑图是由不同传播方向的许多平面波组成，其它有序波出现概率比较小。　　以上结果有助于人们了解大脑皮层中的自组织现象是如何产生的，对治疗癫痫疾病也有指导意义。