神经脉冲通信可以实现仿生纳米机器人之间的协同通信,对军事、生化和治疗等领域具有重要的作用。与传统电磁信号的通信方式不同,神经元之间的通信是根据电信号与化学信号完成的。神经脉冲通信是由输入神经元释放囊泡,囊泡中的神经递质经胞吐过程,以扩散的形式到达输出神经元上的特异性受体,从而完成神经元间信息的交互,人们将此通信过程称之为神经脉冲通信。对神经脉冲通信各个模块进行建模、分析是实现神经脉冲通信的重要前提。目前,对于神经元之间通信的建模分析处于刚刚起步的状态,研究者们从通信的角度建立了神经脉冲通信模型,但是忽略了突触可塑性。突触可塑性是指神经元间突触连接强度、形态和功能的可调节性,可以增强或减弱神经元活性。没有考虑突触可塑性的神经脉冲通信在进行信息传输时的速率较低,降低了整个系统工作的通信效率,从而限制其功能的发挥。针对上述的问题,本文根据生物神经元的可塑性机理,即突触随着脉冲刺激频率的变化而增强或减弱的能力,在现有的神经脉冲模型上添加了神经元突触可塑性模型,并从脉冲生成速率和系统输入输出互信息量上分析了可塑性对系统传输信息量的影响。首先,根据脉冲频率对突触前因子的影响,添加了囊泡释放率在脉冲频率影响下的可塑性模型,推导了突触后电位增量表达式,发现随着突触前脉冲频率的增高,突触后的生成电位增加,增量减小;随着脉冲刺激频率的增高,有可塑性系统的输出神经元能够更早地生成锋电位,系统传输的信息量能够更早地到达峰值,并且峰值更高,这说明突触前囊泡释放可塑性在一定的频率下可以提升整个系统中信息传递的速率。在此基础之上进一步考虑在突触后添加NMDA(N-methyl-D-aspartate)受体模型的影响,推导了NMDA受体存在下的信息量表达式。根据NMDA受体的持续开放特性,开放的NMDA受体通道得以累积,使得下个时间段内只需要较少的受体通道开放就可以使接收神经元生成锋电位,低频率刺激的信息传递速率可以在此状态下提高,一定程度上提高信息量的传输。最后使用MATLAB对上述结论进行了仿真与验证,发现在整体频率较低时上述情况较为明显,但是当整体频率较高时会使系统信息量在增强状态下降低。