生物系统是十分复杂的非线性系统,近年来的研究从各个方面论证了生物系统存在混沌特性。能否运用混沌控制以及如何运用混沌控制使生物系统趋向所期望的状态,是当今非线性科学和生物医学这两个交叉学科研究的难点和热点。神经元间的信号混沌同步行为在神经系统信号传输中扮演了非常重要的角色,研究神经放电和神经系统的混沌同步是神经科学和中医现代化的主要内容之一。本文选择经典的神经元模型—Hodgkin-Huxley(HH)模型、FitzHugh–Nagumo (FHN)模型为研究对象,首先分析了低频外电场对神经纤维非线性动力学规律,分别建立了相邻两个HH神经元细胞耦合系统模型,单向耦合FHN神经元系统模型以及gap junction双向耦合的FHN神经元系统模型。然后应用混沌控制及同步理论,研究外电场下耦合的神经细胞之间的动作电位传递的混沌同步问题。运用反馈线性化控制策略,实现两个神经元耦合模型混沌同步;考虑外电场的影响及神经元细胞模型参数的不确定性,提出了自适应控制、主动控制等非线性控制方法实现两个神经元耦合模型混沌同步;针对双向耦合的FHN模型,提出改进的MIMO解耦反馈线性化及自适应方法,实现系统所有状态变量的同步控制。同时,本文提出了多个耦合神经元网络的模型,并运用非线性控制方法,实现其混沌同步控制。理论分析和仿真结果证明了所提方法的正确性和有效性。本文的结果为脑科学、针灸的量化分析提供了新的方法和思路。