噪声环境下的IF阈值神经元的随机共振

摘要

基于带阈值的积分放电模型研究了神经元在背景噪声和周期信号驱动下的随机共振现象。利用镜像法得到峰电位时间间隔(interspike interval，简记为ISI)的概率密度，通过数值积分得到平均ISI，数值模拟表明ISI概率密度函数的峰值与噪声强度的关系曲线是非单调的，平均ISI关于信号频率的演化是非单调的，这些都表明在背景噪声和周期信号驱动下的神经发放确实存在随机共振现象。研究了神经元在突触递质噪声和周期信号驱动下的随机共振现象。利用平均法得到系统输出幅值增益的精确表达式，考察了输出幅值增益与信号频率、噪声强度、相关时间及非对称度的关系，发现输出幅值增益随着这些参量的演化曲线在一定条件下呈非单调的，这些都表明在突触递质噪声和周期信号驱动下的神经发放确实存在随机共振现象。