微生物细胞连续培养过程中振荡和混沌行为的研究进展

本文对微生物细胞连续培养过程中产生振荡现象的条件,影响振荡特征（振幅和周期）的因素,振荡机理的研究和振荡行为的应用等进行了全面的论述,并指出了振荡研究的发展方向。     

系统方法分析NF-κB信号转导网络产生持续振荡的条件北大核心

振荡现象在生物系统中普遍存在,研究振荡现象对进一步了解细胞网络的基因调节功能具有重要意义。与实验研究相结合的系统分析方法为生物网络的振荡行为提供了新的研究途径。NF-κB是免疫应答、炎症反应和机体发育过程中的关键转录因子,近年的实验和计算研究揭示了细胞核内NF-κB浓度的衰减振荡现象。该文基于NF-κB信号转导网络的常微分方程数学模型,采用分岔分析方法研究分岔参数变化对系统振荡特性的影响,主要研究了系统能否产生等幅的持续振荡(又称极限环振荡)及其产生条件。经过系统化的单参数和双参数分岔分析发现:NF-κB在细胞核内的浓度能够在一定条件下产生极限环振荡,模型计算给出了产生极限环振荡的关键参数的范围。     

系统方法分析NF-κB信号转导网络产生持续振荡的条件

振荡现象在生物系统中普遍存在,研究振荡现象对进一步了解细胞网络的基因调节功能具有重要意义。与实验研究相结合的系统分析方法为生物网络的振荡行为提供了新的研究途径。NF-κB是免疫应答、炎症反应和机体发育过程中的关键转录因子,近年的实验和计算研究揭示了细胞核内NF-κB浓度的衰减振荡现象。该文基于NF-κB信号转导网络的常微分方程数学模型,采用分岔分析方法研究分岔参数变化对系统振荡特性的影响,主要研究了系统能否产生等幅的持续振荡(又称极限环振荡)及其产生条件。经过系统化的单参数和双参数分岔分析发现:NF-κB在细胞核内的浓度能够在一定条件下产生极限环振荡,模型计算给出了产生极限环振荡的关键参数的范围。     

海马神经振荡的产生机制和功能

神经元集群(neuronal ensemble)的节律性活动往往能诱导产生清晰可见的神经振荡,反映着该群神经元规则化和同步化的活动。通常依据频率可将神经振荡分为delta振荡(0.5~3 Hz)、theta振荡(4~12 Hz)、beta振荡(12~30 Hz)、gamma振荡(30~100 Hz)和尖波涟漪(sharp-wave ripples,SWR)(100 Hz的纹波叠加在0.01~3 Hz的尖波上)。这些神经振荡在人和动物的许多脑区中出现,常伴随着感觉、运动、睡眠等行为产生,在认知、学习和记忆巩固过程中发挥着至关重要的作用。本文简要回顾海马脑区神经振荡的研究历程,对其中的最重要的三种神经振荡——theta振荡、gamma振荡和SWR的产生机制、主要功能及各频率神经振荡的相互作用作出概述,并对今后的研究方向作出展望。     

细胞离子在振荡电磁场作用下的受力模型分析

本文通过生物细胞模型,研究振荡电场、振荡磁场以及振荡磁场产生的感应电场对细胞离子的作用机理。模型分析结果表明,电场力和罗仑兹力对细胞膜两侧的自由离子将产生加速度,振荡离子将产生周期性电位移。该模型同时也解释了脉冲电磁场比同参教的连续场产生更多的生物效应,以及连续场在开始施加和切除时的效应最大。     

一类具有时滞的生化反应模型的Hopf分支

在生物化工用肺炎杆菌与甘油转化为1,3-丙二醇的过程中会出现振荡现象,本文对出现振荡的机理进行了研究,根据生物意义,在模型中引入了时滞项,经分析和计算得到了产生Hopf分支的分支值以及分支值随控制参数变化的规律,并利用时滞微分方程的数值解法绘制了周期解的图形和相图。为这一过程的振荡机理研究提供了理论依据。并可用于指导工艺控制。     

视觉注意与神经振荡

人脑每时每刻都要接收大量视觉信息，由于人脑加工信息的能力有限，所以在较大视野内将注意分配给相关信息，同时抑制引起注意分散的不相关信息，对执行目标导向的行为至关重要。这种对视觉信息的选择性和主动性加工以适应当前目标的过程被称作视觉注意（visual attention），且视觉注意可分为自上而下的注意与自下而上的注意两种不同功能。由于来自大脑电信号的神经振荡活动在认知加工中发挥重要作用，已有研究综述了视觉注意与神经振荡（neural oscillation）的密切关系，但并未涉及不同的注意功能与神经振荡的关系。本文系统性调查了不同注意功能与神经振荡的关系，发现额-顶区域的theta频带振荡活动反映了自上而下的认知控制，而后部脑区的theta振荡与自下而上的注意相关。顶-枕区域alpha振荡的偏侧化有助于注意分配，而alpha频带的大规模同步促成了注意对视皮层自上而下的影响。Beta振荡介导了自上而下的信息与自下而上的信息之间的互动，作为信息载体促进了视觉信息处理。Gamma振荡则可能与自上而下和自下而上的注意间整合相关。本文就视觉注意功能与神经振荡关系的研究现状展开综述，旨在揭示不同的神经振荡活动在特定的视觉注意功能中的作用。     

与突触可塑性相关的神经振荡和信息流研究

作为一种有节律的神经活动,神经振荡现象发生在所有的神经系统中,例如大脑皮层、海马、皮层下神经核团以及感觉器官.本综述首先给出了已有的研究结果,即基于theta和gamma频段的同步神经振荡揭示了认知过程的起源与本质,如学习与记忆.然后介绍了关于神经振荡分析的新技术和算法,如表征神经元突触可塑性的神经信息流方向指数,并例...     

一类互惠种群脉冲模型的正概周期振荡研究

本文将考虑一类很难得到持续性的概周期互惠种群脉冲模型.利用一种新的研究思想和方法——基于单调算子的不动点理论,我们对其正概周期振荡进行研究并得到一个新的结果;利用李雅普洛夫函数方法,对该模型及其正概周期振荡的全局吸引性进行探讨,得到一些关于该模型正概周期振荡存在、惟一且全局吸引的新结果.本文的结果推广并改进了近年来的一些研究结果.     

综述: 知觉相关的神经振荡-外界节律同步化现象

具有特定频率的节律性刺激能同步大脑内相应频率的神经振荡,使神经活动与外界刺激发生相位锁定,称之为神经振荡-外界节律同步化(neural entrainment).这种同步化的现象伴随着大脑内神经元集群兴奋水平的周期性波动,并与节律信息加工、知觉及注意等认知过程存在关联.得益于其非侵入、易操作以及能有效调控神经活动的特性,神经振荡-外界节律同步化成为了研究神经振荡与知觉和认知功能关系的有力手段,也为认知障碍诊断及干预提供了新的思路和方法.     

知觉相关的神经振荡-外界节律同步化现象

具有特定频率的节律性刺激能同步大脑内相应频率的神经振荡,使神经活动与外界刺激发生相位锁定,称之为神经振荡-外界节律同步化(neural entrainment).这种同步化的现象伴随着大脑内神经元集群兴奋水平的周期性波动,并与节律信息加工、知觉及注意等认知过程存在关联.得益于其非侵入、易操作以及能有效调控神经活动的特性,神经振荡-外界节律同步化成为了研究神经振荡与知觉和认知功能关系的有力手段,也为认知障碍诊断及干预提供了新的思路和方法.     

机械振荡对猕猴桃愈伤组织ATP含量的影响

采用不同频率的往复机械振荡,以木质藤本植物中华猕猴桃(Actinidia chinensis)茎段的愈伤组织为实验材料,测定．ATP含量的变化,并通过与对照组(CK)相应值的比较,研究振荡刺激对植物能量代谢的影响。结果表明,机械振荡对猕猴桃愈伤组织ATP的含量有着比较明显的增强或抑制的双重效应,适度的振荡刺激将有利于提高植物的能量代谢水平,促进植物的生长发育,其中最适的振荡频率为3Hz左右。还从细胞和分子生物学的角度对环境应力影响植物能量代谢的可能机理进行了探讨。     

湖泊浮游细菌与浮游植物的溶原病毒诱导率检测方法优化

溶原性感染作为浮游病毒生态学效应表达方式之一,常以24 h化学诱导得到的溶原性宿主可诱导率来量化。为了获得适合淡水环境的溶原性宿主可诱导率研究方法,本研究采集6个淡水湖泊水样,对每个水样采用直接法、滤膜法、滤膜振荡法和直接振荡法4种诱导培养方法,通过宿主诱导致死率计算6个淡水湖泊浮游细菌和浮游植物溶原诱导率。结果表明:无论是浮游细菌还是浮游植物,直接法获得的诱导结果普遍高于其他方法,表明游离病毒的裂解性感染能够显著影响溶原诱导率的测定结果;直接振荡法获得的6个湖泊溶原诱导率与滤膜法及滤膜振荡法获得结果间均无显著差异,说明实验中振荡培养能有效抑制裂解性病毒对宿主的裂解性感染。本研究通过直接诱导结合振荡培养能够获得与滤膜法一致的诱导效果,但相比于滤膜法,直接振荡法实验过程更加简单,是一种更为高效的测定方法。     

海马θ振荡的研究进展

海马θ振荡作为哺乳动物脑内主导性的神经网络同步化活动之一,对注意力、动机、学习和记忆等高级认知性功能有决定性作用.随着电生理技术的进步以及分子生物学、行为学和计算机模拟等研究方法的参与,人们对海马θ振荡的研究有了新的进展.本文就其产生的机制、生理和病理生理意义,以及研究前景等方面对该神经网络同步化活动做了较为详细的阐述.     

动态IP3－Ca2+振荡模型的数值分析

通过改进J.W.Shuai和P.Jung钙振荡模型,得到与IP3浓度相关的动态IP3-Ca^2＋振荡模型.利用改进模型,数值分析依赖性参数λ和钙通道数目N对Ca^2＋振荡的影响,得到Ca^2＋振荡关于参数λ的分叉图、Ca^2＋振荡与IP3振荡的一致性、钙通道数目N对Ca^2＋振荡的影响等.这些模型结果显示了Ca^2＋振荡的特性.     

神经振荡及其在神经精神疾病机制研究中的应用

神经振荡反映了大脑神经元集群的同步化活动。哺乳动物的海马体、丘脑、皮质等脑区中的神经振荡在空间定位、导航、记忆等复杂认知过程中发挥至关重要的作用。在多种精神疾病中,神经振荡的损伤及其耦合同步性下降是导致认知障碍的关键。本文综述了神经振荡的微观机制和生理功能的研究进展,介绍了尖波涟漪、gamma振荡和睡眠纺锤波在重性抑郁障碍、精神分裂症、阿尔茨海默病等多种神经精神疾病下的异常改变,并对神经振荡作为临床诊疗靶点的应用潜力做出评估和展望。     

藜芦碱引起神经元放电峰峰间期慢波振荡

为了研究Na通道失活门与受损背根节神经元放电型式的关系,在大鼠背根节慢性压迫模型上记录单纤维自发放电,观察与分析了Na通道失活门抑制剂藜芦碱（veratridine）引起峰峰间期慢波振荡的型式的特征。结果表明：在阻断Na通道失活门之后,受损背根节神经元产生的慢波振荡具有变化幅度大和振荡时程长的特征,可分成Ⅴ,倒П,整数倍,弥散和复合等5种基本形式。     

一类具有时滞的微生物连续培养数学模型研究

研究了具有强核函数时滞的微生物连续培养数学模型,利用泛函微分方程理论和数值解法得到系统在一定操作条件下存在Hopf分叉以及分叉值随操作参数变化的规律,并研究了Hopf分叉产生的方向及周期解的稳定性,绘制了周期解的图形和相图.该模型定性地描述了实验中的振荡和过渡现象.最后与弱核函数时滞模型、离散时滞模型进行比较,分析了它们对多态、振荡等动态行为的影响。     

三种群竞争系统的持久性

本文研究了三种群非自治周期Lotka-Volterra竞争系统的持久性,得到了正周期解的存在性和平衡振荡的条件。