文档介绍：天津大学
硕士学位论文
Hodgkin-Huxley模型的分岔分析
姓名:张骅
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:王江
20030101
要摘关键词:腆电压与离子电流的变化过程,并准确反映了实验现象。对猯模型动态遘行系统分析将有助于深入了解生理过程,掌握和预测生物特性。模型为察外电场参数变化对猯模型动态过程的影响。臻究缝粟发魂,当、潺逛导秘铰裹子逶遵反泡动势交纯薅,狧模型在非双曲平衡态处产生动态分岔。仿真结果鼹示此时细胞膜受刺激后产生连续豹动缥痪搜撞ㄐ危箱谘笛橹薪覆焓聍鞑〗宦聪螅衙壬聿数变化引发生物系统分岔可能是肌肉疾病的诱因。对外电场下改谶—模爱采用因维菲线性微分方程组的形式,定量籀述了缀艟蹿医学萋嚣究发域,许多疾病与细匏膜凌子通道的异变现象密切相关。如先天性肌强直症的病变细胞中氯离子电导低于常值;在巢些肌肉瘫痪的病变部位发现细器篷骥怼镳离子逶透性数舅变。本文基予豍等人黠大氯瓿肉细胞进行电压钳位实验获得的生理数据,阱肌肉中的究对象,选取瘸理上其有指导意义酶漏电导翻铺离子逶道反电动势俸为分藏参数,采用高维方程的代数判据进行动态分分分析,简化了分析过程。然后对电磁辐射与譬兰物体的裥互作用也做了探讨。在对电场作用下绷胞膜电压时空特性研究的基础上,分析了外加极低频电场下细胞膜电压鲍变化蠛律,并沿用翦述方法考獺P偷牟程盅蚪镆脖砻外电场参数的变化将引发模型的分瓮过程,邀可能是电磁辐射致病的原因。狧P停蹋智缒さ缪梗獾绯
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第一肇绪论研究背景,何镉肷蒲ё魑6皇兰偷那把匮Э疲丫〉昧舜蟛偷难芯砍晒并受到麓来越多研究者黪关注。但传统懿生物学疆究多注重予实验手段穗实验臻氖,通常缺乏列生物机理的量化泌明,较少从系统的角度描述各种生理过程,也论翻方法引入生物学研究,通过跨学科的综合知识去探索各种生物效应机理。从研究方法讲,这种学科问的交叉并小怒简单的理论套用,需要做到各学科问的融食与爨成,在实验现象与生物模型的纂破上,建立捐应敬数学模型,运题跨学在垒物毒姓菡诖嬖谛吖滏飨螅独胱恿咽歉骶惭砩6没痢T缭谑八世纪末意大利学者发现用金属导体连接蛙腿肌肉与神经,肌肉藏会发生颤辩,并把该蠛象的产生藤因翔之子“凌耱宅”。这个发嚣戒为电生理研究的开端。兰统魾提出了生物电发生的膜学说,认为神经或肌无”的性质。芯苛瞬煌窬5南嗷プ饔茫治隽松窬低持械电生理避程。’。由予实骏手段跫羰潮,旱教对毫生理活动鳃疆突戏果有限,也来年秘逶续发表了霆篇籀述辩经传导实验与摸鍪静论文【”。”“”⋯。他们利用发明的电压钳位技术获得了乌贼轴突电生理活动的大量实验数据,并在这些数据的基确上推导出一个采用瞪维菲线性微分方程系统描述的数学模型,称为狧P汀8媚P湍芄欢杖返嫩氖褪笛榻峁化描述了神经元细胞膜上电压与电流的变化过程。虷狻黄性残暴成为电生理硬究秘重要薰程薅,为珏磊熬定量疆究奠定了基礁,缎们也凭无法保证实验结莱的一敬性与睢。性。因此迫切浠要将其他学科中已经成熟的臻科理论对其进行分析,获得的结果必须具有生物意义并且能够描述相应的生理过肉的细胞膜只对钾离子有特殊的遭透性,而对较大的阳离子和阴离子剃均无通逶性。对动作电位的传导闷题做了大量研究,确定了动作电位“全有或全受到普遍重视。第一章绪论簌
㈣。磺究,邋过改遴实验手段获取糖磷蒙摄,对狧P椭斜^佬┗方赋予更切合实验现象的数学表达形式;或是对神经元以外的其他组织器官进行实模型中参量月的次幂表自厝镒油ǖ赖绲冀ɑ竦枚允笛槭蒇凭返慕馐统啊艹霾捎獺P椭幸胫嵬恢芾龅募乩胱优ǘ炔问梢愿既返姆从扯常电流刺激下神经元电奠三瑾变纯狰S捎韪评胗杈才ǘ缺湄疃员蔚缥坏恼鸬刺匦有显著影响,研究了轴突神经元所处液态环境中的钠离子浓度变化,在狧P椭幸敫评胱臃致矗尤娴姆从沉讼赴さ缥缓屠胗逛漉的变化过稳【尽>銱—模型建立予岛贼车虫突电压钳位实验,该模型仅适用了:特定条件下的可兴奋细胞。,和直遴嚣独立臻究,建立了戆够模羧