神经网络受损对神经元放电模式及同步行为影响的研究.pdf

《神经网络受损对神经元放电模式及同步行为影响的研究》这篇文章主要探讨了神经网络受损对神经元放电模式及同步行为的深远影响。研究基于Hindmarsh-Rose（HR）神经元模型，该模型被用作构建环状耦合神经网络的基础。作者通过模拟实验发现，当神经网络处于正常状态时，神经元能有效地接收和输出信息，合适的耦合强度可以调整神经元的放电模式和同步行为。 然而，当网络中出现损伤，无论是神经元本身受损还是突触连接受损，都会导致神经元的信息处理能力下降。这会引发神经元放电模式的变化，如放电频率的改变，同时减少整个系统的同步程度。这些结果暗示了神经网络的损伤可能干扰神经元的放电活动，进而导致网络出现异常同步现象，为理解神经性疾病的发生机制提供了理论依据。 文章中提到，同步行为在神经系统中扮演着关键角色，正常的神经元同步有助于大脑的认知功能如感知、意识和记忆。相反，异常的同步可能导致各种神经性疾病，如精神分裂症、帕金森病或癫痫。神经网络的受损，如由外伤、中风或多发性硬化症引起的脑损伤，可导致神经元凋亡或突触连接破坏，从而改变网络拓扑结构，诱发神经功能障碍。 为了深入理解神经网络损伤的动力学行为，研究者采用了复杂网络理论进行仿真模拟，因为实际神经影像技术和临床实验数据的获取受到诸多限制。通过调整突触耦合强度和受损程度等参数，他们分析了正常和受损网络的动力学特性，旨在揭示损伤对神经元放电模式和信息同步传递的影响机制。 该研究不仅对于理解大脑的正常运作和疾病机制具有重要意义，也为未来开发治疗神经性疾病的新策略提供了理论基础。通过这样的研究，我们可以更好地理解和预测神经网络损伤如何影响大脑的功能，并寻找可能的干预措施，以恢复或改善受损神经网络的性能。