Экспериментальное определение статистики количества берстов в кластере автоколебательных систем
Ключевые слова:
берст, автоколебательная система, LabVIEW, нейрон, шумАннотация
При исследовании кластера автоколебательных систем, состоящего из двух связанных нейронов ФитцХью – Нагумо, определены 4 режима генерации сигналов: «быстрый», «медленный», «bursting», «покой». Установлено, что качественный переход из одного режима в другой происходит не только в зависимости от заданных начальных условий и параметров системы, но так же из-за влияния шумов и флуктуаций. Кроме того найдено, что при определенном диапазоне интенсивности шума для одних и тех же значений параметров, количество берстов, генерируемых в режиме «bursting», является конечным и непостоянным. Для изучения закономерности распределения количества берстов собрана экспериментальная установка, с помощью которой в автоматическом режиме измерена соответствующая статистика. Автоматизация эксперимента выполнена средствами LabVIEW, а обработка данных и подсчет распределения количества берстов осуществлены по определенному алгоритму в среде Matlab. В результате установлено, что распределение количества берстов описывается экспоненциальной зависимостью.
Библиографические ссылки
2. A.L. Hodgkin and A.F. Huxley, J. Physiol 117, 500-544, (1952).
3. R. FitzHygh, Biophys 1, 445-466, (1961).
4. M. Pospischil at al, Biological cybernetics 99, № 4-5, 427–441, (2008).
5. M. Rabinovich at al. Reviews of Modern Physics 78, 4, 1213–1265, (2006).
6. S. Binczak at al, Neural Networks 19, 5, 684–693, (2006).
7. J. Nagumo, S. Arimoto, and S. Yoshizawa, Proc. IRE 50, 2061-2070, (1962).
8. S. Binczak, V.B. Kazantsev, V.I. Nekorkin, and J.M. Bilbault, Electron. Lett. 39, 961-962, (2003).
9. J. Nagumo, S. Arimoto and S. Yoshizawa, Proc. IRE 50, 2061-2070, (1962).
10. A.G. Maksimov and V.I. Nekorkin, Matematicheskoye modelirovaniye 2, 129-142, (1990). (in Russ).
11. V.I. Nekorkin, V.B. Kazantsev, and M.G. Velarde,The European Physical Journal B 16, 1, 147–155, (2000).
12. R.E. Plant, Journal of mathematical biology 11, 15–32, (1981).
13. Z.Zh. Zhanabayev, M. Zaks, and B.ZH. Medetov, Zhurnal problem evolyutsii otkrytykh sistem 1, 31-35, (2012). (in Russ).
14. А.Zh. Naurzbayeva, B.ZH. Medetov, and A.Ye. Yskak, Izvestiya NAN RK, seriya fizicheskaya 2(288), 134-137, (2013). (in Russ).
15. B. Medetov, G. Weiss, Zh. Zhanabaev and M. Zaks., Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation 20, 3, 1090-1098, (2015).
16. Patent RK №7-9-2929ю Trekhrezhimnyy radiotekhnicheskiy generator signalov na osnove dvukh lineyno – otritsatel'no svyazannykh neyronov FittsKH'yu-Nagumo, Z.Zh. Zhanabayev, B.Zh. Medetov, N. Albanbay i Ye.T. Kozhagulov. Opubl.30.10.2014. (in Russ).
17. A.S. Koyshigarin, B.ZH. Medetov i N. Albanbay, Zhurnal problem evolyutsii otkrytykh sistem 17, 1, (2015) (in Russ).
18. B.Zh. Medetov, A.Zh. Naurzbayeva, N. Albanbay, and A.B. Manapbayeva, Zhurnal problem evolyutsii otkrytykh sistem 1, 15, 17-23, (2013). (in Russ).
19. A.Zh. Naurzbaeva, B.Zh. Medetov, and E. Yeserhanuly, Izvestiya NAS RK, series physical 2, 288, 142-145, (2013). (in Russ).
20. B.ZH. Medetov, N. Albanbay, A.S. Koyshigarin, and K.A. Niyazaliyev, Book abstract of the Intern. Conf. «Farabi alemi», (13-16 April, 2015, Almaty), 421. (in Russ).
