通过分岔控制改变神经元的兴奋性类型

摘要

提出一种通过分岔控制改变神经元兴奋性类型的方法。采用一个基于washout滤波器的动态反馈控制实现对一个二维的Hindmarsh-Rose类的模型神经元的分岔动力学控制。这一模型神经元从静息态到峰放电态跨越一个不变圆上鞍结分岔（saddle-node on invariantcircle,SNIC），呈现出第一类兴奋性。在该SNIC分岔前所期望的参数值处产生一个Hopf分岔，然后通过选择适当的控制器参数调节Hopf分岔的临界性。这样，模型神经元就呈现为第二类兴奋性，因此神经元兴奋性就从第一类改变成第二类。在这个控制器中，线性控制增益决定着Hopf分岔的位置，而非线性增益决定着Hopf分岔的临界性。