電磁場作用下FHN神經元模型的動力學性質

王國威，付 燕

(1.南昌工學院 教育學院，江西 南昌 330108；2.豫章師范學院 數學與計算機學院，江西 南昌 330103)

大腦中的神經元是構成神經系統的基本單元，神經網絡是檢測和處理來自大腦外部信號的真實系統。然而，目前還不清楚這些信號在神經系統中是如何編碼、傳遞和解碼的[1-2]。眾所周知，神經元受多種因素，如輸入信號、電磁輻射、神經元之間的連接方式、離子通道和各種噪聲等的影響，因此考慮電磁輻射對神經元動力學行為的影響具有一定的意義[3]。

在過去的幾十年中，神經元在不同放電模式下的轉變受到了國內外學者的廣泛關注，許多研究者成功地應用非線性理論對神經元興奮性、尖峰放電和簇放電等集體行為進行了探索，并提出了一些具有實際意義的模型和理論[4]。趙燕等[1]對非高斯噪聲激勵下FHN神經元的定態概率密度與平均首次穿越時間進行了研究；袁國勇等[3]對FHN系統的螺旋波波頭運動規律進行了探討。根據法拉第定律和麥克斯韋電磁感應定理可知，神經系統內生物電的影響可以改變電活動中各個神經元的動態行為，而細胞內外離子濃度的波動可能導致電荷的再分布。因此，在討論神經元放電問題時，需要建立電磁場的內部波動[5-7]。

鑒于此，由于神經系統是一個有效而復雜的網絡，電場和磁場在神經元及其網絡的信號交換和信息編碼中會產生協同作用，因此考慮神經元模型中的電場效應和磁場效具有實際意義[8-10]。……