时滞耦合神经元系统的高余维分岔研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    10902001
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    21.0万
  • 负责人：
    段利霞
  • 依托单位：
    北方工业大学
  • 学科分类：
    A0702.非线性振动及其控制
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

簇放电是神经元的主要放电节律模式，时滞是现实神经元耦合系统中普遍存在的因素，对神经元耦合系统的动力学行为起着非常重要的作用。从全局动力学的角度去揭示神经元耦合系统在不同因素作用下产生的复杂放电活动及其模式转迁的机理是神经动力学研究的核心问题之一。本项目将研究经化学突触和电突触耦合的时滞神经元系统中复杂的高余维分岔现象和全局动力学行为，特别是簇放电模式，以此为基础研究时滞、耦合强度、生理参数等各种因素对神经元全局动力学行为的影响；进而研究簇放电同步、同步后模式转迁与分岔结构之间的联系，并揭示其产生的动力学机理。此外，进一步探讨癫痫、帕金森震颤等病态动力学行为，通过多参数研究，揭示产生病态动力学特征的分岔机理。通过上述研究，为深刻认识神经系统中簇放电在信息编码和传递的重要作用提供理论基础，同时促进非线性动力学的理论发展。

结项摘要

应用非线性动力学的理论和方法，本项目主要开展了耦合神经元系统中的放电节律在时滞、耦合强度和内部参数作用下的非线性动力学研究。主要内容包括：（1）利用高余维分岔，结合快慢动力学，研究了神经系统在内部参数改变的条件下簇放模式转迁的动力学机理；（2）耦合系统同步放电模式对单个神经元放电模式的依赖性以及同步后放电模式转迁的机理；（3）时滞对电突触、化学突触耦合神经系统中簇放电模式转迁机理的研究；（4）时滞、耦合强度双参数变化条件下神经元网络的簇放电同步动力学。耦合神经元系统动力学是非线性动力学和神经科学的交叉领域，研究结果对促进非线性动力学、复杂网络科学和神经认知科学、神经医学和控制工程的发展都具有重要的理论意义

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（2）
专利数量（0）
具有时滞的耦合Hindmarsh-Rose神经元系统的放电模式
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    动力学与控制学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    曹淑红;段利霞;唐旭晖;赵勇
  • 通讯作者：
    赵勇
耦合Hindmarsh-Rose神经元的同步放电模式及转迁
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    动力学与控制学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    翟德红;段利霞;唐旭晖;赵勇;樊登贵;陆启韶
  • 通讯作者：
    陆启韶
Cross-like waves for the (2+1)-dimensional breaking soliton equation
(2 1) 维破缺孤子方程的十字波
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Chinese Physics Letters
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Lü Zhuo-Sheng, DUAN Li-Xia;XIE Fu-Ding
  • 通讯作者：
    XIE Fu-Ding
BURSTING INDUCED BY EXCITATORY SYNAPTIC COUPLING IN THE PRE-BOTZINGER COMPLEX
前 Botzinger 复合体中兴奋性突触耦合引起的爆发
  • DOI：
    10.1142/s0218127412501143
  • 发表时间：
    2012-05-01
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF BIFURCATION AND CHAOS
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Duan, Lixia;Zhai, Dehong;Tang, Xuhui
  • 通讯作者：
    Tang, Xuhui
Control of firing patterns by two transient potassium currents: leading spike, latency, bistability
通过两个瞬态钾电流控制放电模式：前导尖峰、潜伏期、双稳态
  • DOI：
    10.1007/s10827-010-0297-5
  • 发表时间：
    2011-08-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF COMPUTATIONAL NEUROSCIENCE
  • 影响因子：
    1.2
  • 作者：
    Meng, Xiangying;Lu, Qishao;Rinzel, John
  • 通讯作者：
    Rinzel, John

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其他文献

耦合pre-Bötzinger复合体中放电模式的动力学分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    动力学与控制学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    齐会如;段利霞;徐浩
  • 通讯作者：
    徐浩
耦合Pre-Botzinger复合体中神经元的反相簇放电模式及同步研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    动力学与控制学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘晶;曹秦禹;王子剑;赵勇;段利霞
  • 通讯作者：
    段利霞
前包钦格复合体中钙动力学对放电模式的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    动力学与控制学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    梁桐桐;段利霞;赵雅琪;赵勇
  • 通讯作者：
    赵勇
耦合pre-Bötzinger复合体神经元中混合簇放电的多时间尺度动力学分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    动力学与控制学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马芬;段利霞;梁桐桐;梁王娟;赵勇
  • 通讯作者：
    赵勇
耦合Pre-B?tzinger复合体中神经元的反相簇放电模式及同步研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    动力学与控制学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘晶;曹秦禹;王子剑;赵勇;段利霞
  • 通讯作者：
    段利霞

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混合簇放电节律的动力学分析与控制研究
  • 批准号：
    12272002
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    面上项目
混合簇放电节律的动力学分析与控制研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2022
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    面上项目

相似国自然基金

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相似海外基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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