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Synchronization transition of a modular neural network containing subnetworks of different scales

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成果类型:
期刊论文
作者:
Huang, Weifang;Yang, Lijian;Zhan, Xuan;Fu, Ziying;Jia, Ya
通讯作者:
Jia, Y
作者机构:
[Huang, Weifang; Yang, Lijian; Jia, Ya; Zhan, Xuan] Cent China Normal Univ, Coll Phys Sci & Technol, Wuhan 430079, Peoples R China.
[Fu, Ziying] Cent China Normal Univ, Sch Life Sci, Wuhan 430079, Peoples R China.
通讯机构:
[Jia, Y ] C
Cent China Normal Univ, Coll Phys Sci & Technol, Wuhan 430079, Peoples R China.
语种:
英文
关键词:
Hodgkin–Huxley neuron;Modular neural network;Subnetwork;Synchronization;Transmission delay
关键词(中文):
霍奇金—赫胥黎神经元;模块化神经网络;子网络;同步;时间延迟
期刊:
信息与电子工程前沿(英文)
ISSN:
2095-9184
年:
2023
卷:
24
期:
10
页码:
1458-1470
基金类别:
supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 12175080); the Fundamental Research Funds for the Central Universities,China (No. CCNU22JC009);
机构署名:
本校为第一且通讯机构
院系归属:
物理科学与技术学院
生命科学学院
摘要:
Time delay and coupling strength are important factors that affect the synchronization of neural networks. In this study, a modular neural network containing subnetworks of different scales was constructed using the Hodgkin-Huxley (HH) neural model; i.e., a small-scale random network was unidirectionally connected to a large-scale small-world network through chemical synapses. Time delays were found to induce multiple synchronization transitions in the network. An increase in coupling strength also promoted synchronization of the network when the time delay was an integer multiple of the firin...
摘要(中文):
时间延迟和耦合强度是影响神经网络同步的重要因素。本文利用霍奇金—赫胥黎(HH)神经元模型构建一个包含不同尺度子网络的模块化神经网络,即小尺度随机网络通过化学突触与大尺度小世界网络单向连接。研究发现,时间延迟在网络中诱发了多个同步转换。当时间延迟是单个神经元放电周期的整数倍时,耦合强度增加也促进网络同步化。考虑到模块化网络中不同位置的时间延迟可能具有不同作用,我们探讨子网络之间以及子网络内部的时间延迟对模块化网络同步的影响。我们发现,当子网络内同步良好时,两个子网络内部时间延迟增加会诱发其自身出现多个同步转换。此外,小尺度网络的同步状态会影响大尺度...

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