藏本模型

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藏本模型Kuramoto model;取自日本物理學家藏本由紀個名)係一個對研究神經振盪同步化嚟講好有用嘅模型[1][2]

喺模擬神經振盪嗰陣,藏本模型會用以角度計嘅相位(phase;指個振盪緊嘅系統處於佢個週期嘅邊一點,例如 0 度代表週期嘅開始點,180 度代表週期嘅一半)嚟代表研究緊嘅神經系統當中某部份嘅活動,忽視嗰個活動嘅波幅[3],並且用(例如)以下呢條式嚟表示啲變數之間嘅關係:

當中左面嗰嚿表示研究緊嗰橛嘅相位隨時間嘅變化(可以睇導數), 代表個系統嘅自然頻率(natural frequency), 代表嗰橛啲神經細胞嘅相配程度(coupling), 代表嗰橛有幾多個振盪子。如果用日常用語講嘅話,呢條式講嘅嘢如下:研究緊嗰個神經系統部份嘅振盪相位隨時間嘅改變率(條式左面嗰嚿)好大程度上由嗰個部份嘅自然頻率話事,又會受到佢同個系統當中嘅其他部份喺振盪相位上嘅差異()所影響。個研究者知道嗮啲參數嘅數值之後,就可以模擬成個系統嘅行為[2][3]

藏本模型俾神經科學家廣泛噉攞嚟研究腦入面嗰啲神經振盪活動,而且仲出咗第啲版本嚟更仔細噉提高個模型喺生物學上嘅可信性,例如係有啲模型會考慮埋塊大腦皮層嘅連繫性(即係加多個參數表示「大腦皮層嘅連繫性」)[4]。跟手啲神經科學家仲會攞實際嘅數據嚟驗證呢啲模型[5]

用藏本模型模擬神經振盪

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  1. Acebrón, J. A., Bonilla, L. L., Vicente, C. J. P., Ritort, F., & Spigler, R. (2005). The Kuramoto model: A simple paradigm for synchronization phenomena. Reviews of modern physics, 77(1), 137.
  2. 2.0 2.1 Kuramoto Y. (1984). Chemical Oscillations, Waves, and Turbulence. Dover Publications.
  3. 3.0 3.1 Ermentrout B. (1994). "An introduction to neural oscillators". In F Ventriglia. Neural Modeling and Neural Networks. pp. 79–110.
  4. Breakspear M., Heitmann S., Daffertshofer A. (2010). "Generative models of cortical oscillations: Neurobiological implications of the Kuramoto model". Front Hum Neurosci. 4: 190.
  5. Cabral J., Hugues E., Sporns O., Deco G. (2011). "Role of local network oscillations in resting-state functional connectivity". NeuroImage. 57 (1): 130–9.