ФАЗОВАЯ АВТОПЕРЕУСТАНОВКА И КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ АКТИВНОСТИ В АВТОГЕНЕРАТОРНЫХ МОДЕЛЯХ НЕЙРОННЫХ СИСТЕМ

В работе изучаются процессы формирования колебательных структур активности в автогенераторных моделях нейронных систем. Такие структуры играют ключевую роль в информационных процессах высшей нервной деятельности. Исследуется эффект автопереустановки фазы при импульсном воздействии в модели нейронов с подпороговыми колебаниями, при котором значение переустановленной фазы не зависит от исходной фазы и определяется только параметрами стимула. Следствием эффекта автопереустановки является фазовая синхронизация ансамблей автогенераторных элементов и формирование фазовых кластеров. Для поддержания установленных фазовых соотношений в работе предлагается механизм импульсно-управляемого взаимодействия элементов ансамбля. Модель строится на основе динамических закономерностей, характерных для оливомозжечковой системы формирования моторных паттернов.

Ключевые слова: 
-
Литература

1. Llinas R. I of the Vortex. From Neurons to Self. The MIT Press Cambridge. Massachusetts, 2002. 302 p.

2. Llinas R. Consciousness and the thalamocortical loop // International Congress Series. 2003. Vol. 1250. P. 409.

3. Behrendt R.P. Hallucinations: Synchronisation of thalamocortical c oscillations underconstrained by sensory input // Consciousness and Cognition. 2003. Vol. 12. P. 413.

4. Leznik E., Makarenko V.I., Llinas R. Electrotonically mediated oscillatory patterns in neuronal ensembles: An In Vitro Voltage-Dependent Dye-Imaging Study in the Inferior Olive // J. Neurosci. 2002. Vol. 22. P. 2804.

5. Welsh J.P., Llinas R. Some organizing principles for the control of movement based on olivocerebellar physiology / Eds. de Zeeuw C. I., Strata P. and Voodg // Progress in Brain Research. 1997. Vol. 114.

6. Henze D.A., Buzsak G. Single cell contributions to network activity in the hippocampus //International Congress Series. 2003. 1250. P. 161.

7. Magee J.C. A prominent role for intrinsic neuronal properties in temporal coding // Trends Neurosci. 2003. Vol. 26, No1. P. 14.

8. Kazantsev V.B., Nekorkin V.I., Makarenko V.I., Llinas R. Olivo-cerebellar clusterbased universal control system // Procs. Natl. Acad. Sci. USA. 2003. Vol. 100 (22). P. 13064.

9. Андронов А.А., Витт А.А., Хайкин С.Э. Теория колебаний. М.: Физматизд, 1959. 916 c.

10. Пиковский А., Розенблюм М., Куртс Ю. Синхронизация. Фундаментальное нелинейное явление. М.: Техносфера, 2003. 496 с.

11. Гласс Л., Мэкки М. От часов к хаосу. Ритмы жизни. М.: Мир, 1991. 248 с.

12. FitzHugh R. Mathematical models of excitation and propagation in nerve. In Biological Engineering (Ed. H.P. Schwan). 1969. 1-85.

13. Казанцев В.Б., Некоркин В.И. Динамика колебательных нейронов. Информационные аспекты // Нелинейные волны – 2002. Нижний Новгород: ИПФ РАН, 2003. 29 c.

14. Казанцев В.Б., Некоркин В.И. Фазово-управляемые колебания в нейродинамике // Нелинейные волны – 2004. Нижний Новгород: ИПФ РАН, 2005. С. 345.

15. Kazantsev V.B., Nekorkin V.I., Makarenko V.I., Llinas R. Self-referential phase reset based on inferior olive oscillator dynamics // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2004. Vol. 101, No 52. P. 18183.

16. Lang E.J., Sugihara I., Welsh J.P., Llinas R. Patterns of spontaneous Purkinje cell complex spike activity in the awake rat // J. Neurosci. 1999. Vol. 19(7) P. 2728.

17. Hoppensteadt F.C., Izhikevich E.M. Oscillatory neurocomputers with dynamic connectivity // Phys. Rev. Lett. 1999. Vol. 82. P. 2983.

18. Llinas R., Baker R., Sotelo C. Electrotonic coupling between neurons in cat inferior olive // J. Neurophysiol. 1974. Vol. 37. P. 560.

19. Hopfield J. J. Neurons with graded response have collective computational properties like those of two-state neurons // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1984. Vol. 81. P. 3088.

Статус: 
одобрено к публикации
Краткое содержание (PDF): 
Текст в формате PDF: