神经元是神经系统的结构和功能单位,对神经元的各种电生理现象的研究,是人类认识和探索大脑奥秘的基础。当神经元处在电磁场环境中时,细胞内的各种带电离子的输运和分布会发生改变,并产生时变的感应场和电流,这对神经元的动作电位和放电模态选择产生重要影响。磁通量能够有效地表达电磁场变化的某些效应,基于磁控忆阻器的物理特征和量纲一致原理,在神经元模型中增加磁通量和感应电流刺激则可以很好表达外场刺激下神经元电活动的模态迁移。神经系统的每个神经元的电活动都受到其他神经元电活动诱发的电磁场的影响,即神经元之间存在突触耦合和电磁场耦合,理清场耦合对神经元群体电活动行为的影响对计算神经科学和设计智能人工神经网络具有重要的启示。在已有的关于神经元模型研究基础上,本文利用非线性（随机）动力学方法和数值模拟技术,分别研究了电磁驱动下神经元网络系统的动力学与同步控制,以及离子通道噪声对神经元系统信号传递和处理的影响,取得了以下研究成果:（1）提出了一个电磁驱动下的自突触神经元模型。利用分岔分析,研究了膜电位的模式转换,讨论了自突触的生物学功能,研究了电磁驱动下化学突触和电突触耦合的神经元系统的同步行为。发现:自突触的形成可以增强神经元系统的自适应能力,并对外界刺激做出适当的反应,这种生物学功能有助于神经元的编码和信号传播。化学突触反馈增益的增加,使得动作电位由混合振荡变为周期振荡。外界刺激使得系统出现两个Hopf分岔点。在电磁驱动系统中,膜电位的模式选择与初始值有关。存在耦合强度和反馈增益的域,使得两个耦合神经元达到同步。（2）引入耦合权重描述神经元之间的作用,研究了场耦合对链状神经网络集体行为的调控作用和对通道噪声的响应。在网络中,根据神经元的位置距离,引入适当的耦合权值来描述每个神经元对其他神经元的影响。发现:神经元网络的同步取决于场耦合强度和权重,而动作电位模式的选择可以通过场耦合进行调制。较弱的场耦合有利于神经元网络电活动模式的规律性。在噪声强度较小的情况下,神经元的放电模式容易受到电磁驱动的影响,这反映了场耦合在神经元电活动模式调节中的重要性。（3）基于包含电磁感应的Hodgkin-Huxley神经元模型,研究了离子通道阻滞对自发尖峰放电活动和神经元网络动作电位模式的调控机制。利用数值模拟,研究了钾离子和钠离子通道阻滞对神经元放电行为的影响。表明:钾通道最大电导的变化可以引起神经元自发放电。神经元网络中电磁辐射可以减弱钾离子通道阻滞,系统呈现空间有序状态。同时钾离子通道阻滞有利于神经元放电,促进网络中螺旋波的形成;钠离子通道阻滞抑制了神经元动作电位的产生。