神经元混沌放电:复杂网络分析与局部可视图方法

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"这篇论文研究了神经元混沌放电的局部可视网络模型分析,通过将神经元放电时间序列转化为复杂网络,以揭示其随时间的演化特性。论文提出了使用滑动时间窗构建网络拓扑,并计算局部可视图的统计特性来描述时间序列的时变特征。在对神经元MAP模型的三种簇放电时间序列进行复杂网络建模和可视化后,研究发现网络的拓扑结构、平均路径长度和聚类系数能够反映时间序列的形态变化,并对神经元簇放电的参数变化敏感。此外,簇放电的稀疏程度与社区结构的大小存在关联性。这一方法为神经电信号的处理提供了新的视角。" 在这篇研究中,神经元混沌放电被看作是一种复杂的动态过程,传统的时域分析方法可能无法完全捕捉其特性。因此,研究人员引入了复杂网络理论,将时间序列转换为网络结构,以揭示其内在的拓扑关系和动态变化。局部可视图是复杂网络分析中的一个重要工具,它能够简化网络表示,突出关键的连接模式,便于理解和解释。 具体来说,论文采用滑动时间窗技术来构建网络,这样可以捕获时间序列在不同时间尺度上的变化。网络的拓扑结构反映了神经元放电模式的演变,平均路径长度和聚类系数则分别揭示了网络的连通性和局部聚集性。通过对比不同参数下的网络特性,研究人员发现这些指标对于神经元混沌放电的敏感性,这表明它们可以作为检测神经元状态变化的有效指标。 此外,论文还发现簇放电的稀疏程度与社区结构(或称为社团结构)的大小之间存在关联,这暗示了神经元放电模式与神经网络的组织方式可能存在某种深层次的联系。社团结构是复杂网络中的一大特征,通常代表了网络内的高度连接子集,可能对应于神经元功能模块或特定的神经活动模式。 这篇研究提供了一种新颖的神经元放电时间序列分析方法,不仅有助于理解神经元的混沌放电行为,而且可能对神经科学和生物医学信号处理领域产生深远影响。这种方法的应用可以促进我们对大脑神经活动的理解,为神经疾病的诊断和治疗提供新的思路和工具。