通过可切换组件实现耦合神经双电容电路的可调同步控制

《Cognitive Neurodynamics》：Tunable synchronization control of coupled neural dual-capacitance circuits via switchable components

本研究分析了Memristor（M）、电感线圈（L）和Josephson结（JJ）在耦合双电容神经元模型中的同步特性，采用Bessel函数调制外部刺激和可切换电路设计，系统评估了不同耦合强度、刺激参数及噪声水平下的同步表现。结果表明：L模型对频率变化敏感，JJ模型在特定参数范围内同步性强，M模型抗噪声能力突出，为神经网络设计与同步治疗提供新依据。

　　

摘要

了解不同电气组件如何影响神经元同步对于推进神经回路动力学和治疗方法至关重要。然而，尽管之前的研究分别考察了各个组件，但对它们在耦合系统中的综合效应进行全面比较分析仍然有限。本研究探讨了结合了三种不同电气组件（忆阻器（M）、感应线圈（L）和约瑟夫森结（JJ）的耦合双电容神经元模型中的同步动态。这些神经元模型由贝塞尔函数调制的外部刺激驱动，从而产生丰富的动态行为。通过使用可切换电路设计，我们系统地分析了在不同耦合强度、外部刺激参数和噪声干扰水平下的同步特性。研究结果揭示了每种配置下的独特同步特性：L模型对频率变化具有高敏感性；JJ模型在特定参数范围内表现出稳健的同步性；而M模型则表现出更强的抗噪声干扰能力。这些发现为理解各组件对神经元同步的具体贡献提供了见解，并为神经网络设计和基于同步的治疗方法提供了潜在应用。