【摘 要】
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呼吸运动是人和动物维持生命的重要生理过程,是由神经系统控制的简单的节律性运动。位于腹外侧髓质的pre-B（?）tzinger复合体对于呼吸节律的产生起着关键作用。细胞内的离子浓度和外部刺激均会使神经元的放电活动发生变化,甚至会产生病态的呼吸节律。因此研究细胞内离子浓度和外部激励参数对呼吸节律的影响及转迁机制有重要意义。本文主要探究了pre-B（?）tzinger复合体神经元模型中离子浓度和外激励对
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呼吸运动是人和动物维持生命的重要生理过程,是由神经系统控制的简单的节律性运动。位于腹外侧髓质的pre-B（?）tzinger复合体对于呼吸节律的产生起着关键作用。细胞内的离子浓度和外部刺激均会使神经元的放电活动发生变化,甚至会产生病态的呼吸节律。因此研究细胞内离子浓度和外部激励参数对呼吸节律的影响及转迁机制有重要意义。本文主要探究了pre-B（?）tzinger复合体神经元模型中离子浓度和外激励对其放电活动的影响。本文分为四部分,第一部分是绪论,介绍了生物学背景和非线性动力学基本理论;第二部分主要探究钙动力学对耦合pre-B（?）tzinger复合体神经元呼吸节律的影响。运用快慢变量分解,ISI分岔序列,分岔分析等方法,解释了钙激活的非特异性阳离子电导（2）CAN)和SERCA泵((1SERCA)对混合簇放电模式转迁的动力学机理;第三部分主要探究了外激励电流和正负反馈电流对单个pre-B（?）tzinger复合体呼吸节律的影响。运用单参数分岔分析,ISI分岔序列,快慢变量分解等方法,探究外激励电流和反馈电流引起簇放电中反常现象的动力学机制;第四部分给出了结论和展望。研究结果表明,钙动力学的变化会使系统表现出复杂的簇放电模式,如混合簇放电,树突簇放电等。钙激活的非特异性阳离子电导的改变,会使pre-B（?）tzinger复合体的放电活动实现混合簇放电和树突簇放电的互相转迁,而SERCA泵((1SERCA)则会使得系统实现常规簇放电与混合簇放电的相互转迁。外激励电流和反馈电流对簇放电的影响机制与传统观点相反,即正反馈电流作用会抑制神经元的放电活动,即簇放电中峰的个数减少,而负反馈电流会增强神经元的放电节律,即簇放电中峰的个数增加。本文的研究有助于未来进一步研究导致神经元混合簇放电产生的影响因素。
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