一个胶质细胞调制的双神经元时滞模型

本文考虑由一个兴奋性神经元,一个抑制性神经元和一个星形胶质细胞所组成的摸拟生物神经网络,由于我们考虑了突触延滞和递质扩散,因此我们的模型是微分差分方程,如果延滞τ=0时模型的零解渐近稳定,当τ>0时我们精确地给出了临界延滞τ_c当τ越过τ_c时模型的零解失稳,而当τ越过τ_c后,我们发现了周期现象和混沌现象,更有趣的是,系统出现“阵发性”混沌,即随着τ的变化,系统一会出现混沌,一会出现周期现象.     

引起神经元“非周期敏感现象”的分岔机制

实验发现神经元平均发放率变化率在放电脉冲序列串(ISI序列)呈非周期节律时普遍大于ISI呈周期节律时的平均发放率变化率,称为“非周期敏感现象”。以HR神经元模型和胰腺β-细胞模型为例,在合适的参数改变量作用下观察到了“非周期敏感现象”,并进一步讨论了平均发放率变化率与ISI序列动力学性质的关系。发现当ISI序列经历混沌-周期分岔时“非周期敏感现象”表现明显,尤其在ISI序列经历从混沌到嵌入在混沌中的周期窗口的分岔时表现最为显著。进一步的分析表明周期窗口在整个混沌带中所占测度较大,故混沌．周期分岔及从混沌到嵌入在混沌中的周期窗口分岔是引起神经元“非周期敏感现象”的一种重要动力学机制。实验结果支持上述结论。     

时滞援助的两抑制性突触耦合的Chay 神经元的同步

一对抑制性突触耦合的混沌Chay神经元的同步模式被研究。结果表明当耦合强度超过临界值时,两抑制耦合的混沌Chay神经元能达到反相的同步。与此同时,两混沌的神经元变为周期而不是原来的混沌运动。然而,如果考虑耦合神经元信息的传导时滞,在有效的时滞下,两个耦合神经元的在相簇同步能增加。在相簇同步窗口的大小随着耦合强度的增加而增加。此结果对于我们理解神经元集群的运动是一个指导。     

具有周期传染率的SIR传染病模型的周期解

考虑了具有周期传染率的SIR流行病模型,定义了基本再生数^-R0=β／（μ＋γ）,分析了该模型的动力学性态,证明了当^-R0〈1时无病平衡点是全局稳定的;^-R0〉1时,无病平衡点是不稳定的,模型至少存在一个周期解。对小振幅的周期传染率模型,给出了模型周期解的近似表达式,证明了该周期解的稳定性,最后做了数值模拟,结果显示周期解可能是全局稳定的。     

动态神经元网络模型的复杂性问题

在动态神经元网络模型中,当神经元总数仅为３时就观察到了非周期振荡。运用Ｌｅｍｐｅｌ和Ｚｉｖ提出的复杂性度量对这种现象进行了分析,结果表明对于其中一个神经元所发出的脉冲序列来说,至少直到１０００个脉冲为止还不能发现任何的周期性,并且其复杂性可以和由ｌｏｇｉｓｔｉｃ映射所产生的时间序列当其参数落在混沌区中时所具有的复杂性相比拟．这些结果也表明这种方法是所观察的时间范围内区分长周期振荡和非周期活动的好方法。结果还提示神经生理实验记录中所谓的噪声,其中有些可能是来源于生物神经元本身的非线性性质。     

具有垂直传染的SEIR疾病模型的Hopf分支分析

研究了一类既具有垂直传染又具有水平传染的SEIR时滞模型的稳定性,证明了当时间延迟到达或穿过临界值时,系统的正平衡点附近出现了一族周期解,得到了平衡点附近出现周期解的充分条件.     

混沌放电的可兴奋性细胞对外界刺激反应敏感的动力学机制

在大鼠损伤背根节神经元受到去甲肾上腺(NE)、四乙基胺(TEA)和高浓度钙等剌激的实验中,观察到非周期放电的神经元明显地比周期放电的神经元对外界刺激的反应敏感程度高。现有的结果表明许多非周期放电的神经元实际上表现为确定性的混沌运动,比如混沌尖峰放电、混沌簇放电以及整数倍放电等。以修正的胰腺B细胞Chay模型为例,通过对其分岔结构的分析和对构成混沌吸引子的基本骨架的不稳定周期轨道的计算,揭示了分岔、激变和混沌运动对参数敏感依赖性是该现象产生的动力学机制。同时指出以往使用平均发放率来刻划可兴奋性细胞放电活动存在的缺陷,提出了一种新的利用周期轨道信息的刻划方法。     

取整对Logistic种群模型动态的影响

不考虑环境嗓音,Logistic取整模型的种群动态是非混沌的,只会出现稳态和周期;在1＜r＜3和0＜r＜1区间,取整模型较原始模型能较快收敛到定态或者灭绝;增大K不能消除取整效应;取整模型周期长度受初值、K值和r值的影响;取整是混沌控制的一条新途径,它可能是自然种群中很少能检测到混沌的重要原因之一．     

具有连续接种和脉冲接种的SIVR模型研究

考虑了具有连续接种和脉冲接种的SIVR传染病模型,得到了模型的基本再生数.对于连续接种模型,证明了当基本再生数R_0~c≤1时无病平衡点是全局稳定的;当R_0~c1时,无病平衡点是不稳定的,模型存在地方病平衡点,并且当δ=0时,地方病平衡点是全局渐近稳定的.对于脉冲接种模型,得到了无病周期解的存在性和稳定性.最后,对连续接种和脉冲接种进行了比较.     

具脉冲出生的Leslie-Gower捕食者-食饵系统的动力学分析

研究了一个具有脉冲出生的Leslie-Gower捕食者一食饵系统的动力学性质．利用频闪映射。得到了带有Ricker和Beverton-Holt函数的脉冲系统准确的周期解．通过Floquet定理和脉冲比较定理,讨论了该系统的灭绝和持久生存．最后,数值分析了以b（p）为分支参数的分支图,得到的结论是脉冲出生会带给系统倍周期分支、混沌以及在混沌带中出现周期窗口等复杂的动力学行为．