DOI: https://doi.org/10.18524/2077-1746.2008.14.183378

ДИНАМІЧНА СТРУКТУРА І НЕЛІНІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ НЕЙРОНІВ

А. В. Колесников, Л. М. Карпов

Анотація


У роботі розглядаються динамічні властивості нейронів із трьох різних позицій. З погляду експериментальної фізіології нейрона і нейронних систем особливо важливі статистичні характеристики клітинних реакцій, причому не тільки середні значення рівнів збудження, наприклад, середні частоти розрядів, але й відповідні моменти статистичного розподілу більш високих порядків, найважливіший з яких – дисперсія. Розглядається взаємозв’язок цих статистичних характеристик і клітинні механізми, що породжують розглянуті динамічні властивості. Інша точка зору, основою якої є теорія клітинної збудливості, дозволяє розглянути реакції нейронів у малих інтервалах часу. Розглядається можливість уявлення процесів збудження як коливань у сильнонелiнiйнiй квазиконсервативнiй системі. Третя точка зору, що поєднує дві попередні, ґрунтується на розгляді сумарних (породжуваних різними механізмами) процесів у великих інтервалах часу. Показана можливість використання для опису нейронних процесів принципу максимальної розмаїтості динамічного поводження. На підставі цього підходу розглядаються процеси клітинної адаптації.


Повний текст:

PDF

Пристатейна бібліографія ГОСТ


Батуев Е. С. Нейрофизиология коры головного мозга. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1984. – 213 с.

Коган А. Б. Функциональная организация нейронных механизмов мозга. — Л.: Медицина, 1979. – 186 с.

Вартанян Г. А. Взаимодействие возбуждения и торможения в нейроне. – Л.: Медицина, 1970. – 215 с.

Ухтомский А. А. Принцип доминанты // Собр. соч.–1950 – Т. 1, Л.: Изд-во ЛГУ. – C. 197–201.

Крыжановский Г. Н. Детерминантные структуры в патологии нервной системы. – М.: Медицина, 1980. – 353 с.

Ходжкин А. Нервный импульс. – М.: Мир, 1965. – 123 с.

Шаповалов А. И. Клеточные механизмы синаптичской передачи. – М.: Медицина, 1966. – 300 с.

Complex calcium oscillations and the role of mitohondria and cytosolic protein / M. Marhl, T. Haberichter, M. Brumen, R. Heinrich // BioSystems.– 2000.– Vol. 57. – P. 75–86.

Гринченко С. Н. , Загускина С. Л., Загускин Л. Д. Модель оптимизации энергетики нейрона // Проблемы бионики – 1975.– Вып. 15. – С. 71–79.

Гутман А. Д. Дендриты нервных клеток. – Вильнюс, Мокслас, 1984. – 144 с.

Bifurcation, Bursting and Spike Frequency Adaptation / J. Guckenheimer, R. Harris, J. Pech, A. Willms // J. of Computational Neuroscience – 1997. – № 4. – P. 257–277.

Amari S. Characteristics of random nets of analog neuron-like elements // IEEE Trans. SMC-2 –1987.– Р. 643–657.

Иваницкий Г. Р., Кринский В. И., Сельков Е. Е. Математическая биофизика клетки. – М.: Наука, 1978. – 309 с.

Ходоров Б. И. Общая физиология возбудимых мембран. – М.: Наука, 1975. – 406 с.

Noble D. Applications of Hodgkin-Huxley equations to exitable tissues // Physiol. Revs – 1966.– Vol. 46. – P. 1–50.

Morris C., Lecar H. Voltage oscillation in barnacle giant muscle fiber // Biophys. J. – 1981.–Vol. 35. – P. 199–213.

Rose R. M., Hindmarsh J. L. The assembly of ionic current in a thalamic neuron // Proc. R. Soc. Lond. B. – 1989.– Vol. 237 – P. 267–288.

Fitzhugh N. Impulses and Physiological States in Theoretical Model of Nerve Membrane // Bioph. J. – 1961. –Vol. 1– P. 445–466.

Izhikevich E. M. Simple model of Spiking Neurons // IEEE Transaction of Neural Networks – 2003.– Vol. 34 – P. 154–175.

Ambruster D. The almost complete dynamics of the FitzHugh Nagumo Equations // Nonlinear Dynamics, Ed A. Guran, World Scientific–1997. – P. 89–102.

Paduraru O. Modelling Ca2+ Transients i a Burst Firing Neocortical Layer V Pyramidal Neuron // Proc of the 2nd European Conference on Intelligent Systems and Technologies, Iasi, Romania, July 17–20 – 2002.–P. 367–396.

Моисеев Н. Н. Асимптотические методы нелинейной механики. – М.: Наука, 1969. – 379 с.

Колесников А. В., Карпов Л. М. Методы декомпозиции для анализа динамических явлений в моделях биосистем // Вестник ОНУ, сер. Биология – 2005.– Т. 10. – Вип. 5 – С. 179–188.

Данилов Л. В., Матханов П. Н., Филиппов Е. С. Теория нелинейных электрических цепей. – Л.: Энергоатомиздат, 1990. – 252 с.

Кононенко Н. И. Исследование ионных механизмов пачечной активности в нейронах виноградной улитки // Нейрофизиология – 1978.– Т. 10 – № 2. – С. 193–202.

Izhikevich E. Neural excitability, spiking and bursting // Int. J. of Bifurcation and Chaos – 2000.– Vol. 10.– № 6. – P. 1171–1266.

Коган А. Б. Электрофизиология. – М.: Высшая школа, 1969. – 366 с.

Стенли Т. Фазовые переходы и критические явления. – М.: Мир, 1973. – 419 с.

Мацумото Т. Хаос в электронных схемах // ТИИЭР – 1987.– Т. 75.– № 8. – C. 26–35.

Тихонов В. И., Миронов М. А. Марковские процессы. – М.: Сов. Радио, 1977. – 486 с.

Филюков А. А., Карпов В. Я. О методе наиболее вероятного пути эволюции в теории стационарных необратимых процессов // Инж.-физ. журнал. –1967.– Т. 13.– № 6. – С. 798–804.

Хинчин А. Я. Понятие энтропии в теории вероятности // УМН –1953.– Т. 3– Вып. 3. – С. 3–20.

Хакен Г. Информация и самоорганизация. – М.: Мир, 1995. – 237 с.

Стратонович Р. Л. Теория информации. – М.: Сов. Радио, 1975. – 423 с.





Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.