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神经系统中的功能性神经元（如热敏神经元、压电神经元）可感知不同外界刺激.本文分别将热敏电阻和压电陶瓷嵌入FHN神经回路，构建热敏与压电两类功能性神经元电路，并通过电感线圈将其耦合成闭环系统，研究耦合强度等参数对系统相位同步的控制作用.结果表明：在适当的耦合强度下，利用电感线圈耦合两系统，可实现相位同步或锁相，证实磁场耦合是实现不同功能神经元之间同步信息编码的有效方式.
Abstract：Functional neurons in the nervous system， such as thermosensitive and piezoelectric neurons， are capable of sensing various external stimuli.In this paper， a thermistor and a piezoelectric ceramic are respectively embedded into FitzHugh–Nagumo (FHN) neural circuits to construct two types of functional neuron circuits: thermosensitive and piezoelectric.These two circuits are then coupled via an inductive coil to form a closed-loop system， and the control effect of parameters such as coupling strength on the phase synchronization of the system is investigated.The results indicate that， under appropriate coupling strength， phase synchronization or phase locking can be achieved by coupling the two systems with an inductive coil， confirming that magnetic field coupling constitutes an effective means for realizing synchronized information encoding between different functional neurons.
[1] Zhang Y， Wang C N， Tang J， et al.Phase coupling synchronization of FHN neurons connected by a Josephson junction[J].Science China Technological Sciences， 2020， 63(11): 2328-2338.
[2] 张秀芳， 马军， 徐莹等.光电管耦合FitzHugh-Nagumo神经元的同步[J].物理学报， 2021， 29(1): 17-20.
[3] 谢盈， 朱志刚， 张晓锋等.光电流驱动下非线性神经元电路的放电模式控制[J].物理学报， 2021， 70(21): 106-116.
[4] 马军.功能神经元建模及动力学若干问题[J].广西师范大学学报(自然科学版)， 2022， 5: 307-323.
[5] 程万朋， 乔帅.磁通HR神经元模型的分岔模式及其同步控制[J].宁夏大学学报(自然科学版)， 2020， 41(4): 362-367.
[6] 乔帅， 安新磊， 王红梅等.电磁感应下HR神经元模型的分岔分析与控制[J].山东大学学报(理学版)， 2020， 55(9):1-9.
[7] 霍玉洪.一类神经元耦合系统的同步行为[J].长春工业大学学报， 2015， 36(6): 673-677.
[8] Xie Y， Zhou P， Ma J.Energy balance and synchronization via inductive-coupling in functional neural circuits[J].Applied Mathematical Modelling， 2023， 113: 175-187.
[9] Xie Y， Yao Z， Hu X K， et al.Enhance sensitivity to illumination and synchronization in light-dependent neurons[J].Chinese Physics B， 2021， 30(12):188-199.
[10] Zhang L， An X L， Zhang J G.Field coupling-induced synchronization of a functional neuron with magnetic field perception[J].Physica Scripta， 2023， 98(4): 045203.
[11] Zhang L， An X L， Zhang J G， et al.Bifurcation analysis and synchronous patterns between field coupled neurons with time delay[J].Complexity， 2022， 2022: 7487477.
[12] Yao Z， Ma J， Yuan G Y， et al.Synchronization realization between two nonlinear circuits via an induction coil coupling [J].Nonlinear Dynamics， 2019， 96: 205-217.
[13] Yao Z， Zhou P， Zhu Z， et al.Phase synchronization between a light-dependent neuron and a thermosensitive neuron[J].Neurocomputing， 2021， 423: 518-534.
[14] Yao Z， Wang C.Control the collective behaviors in a functional neural network[J].Chaos， Solitons & Fractals， 2021， 152: 111361.
[15] Zhang Y， Zhou P， Yao Z， et al.Resonance synchronisation between memristive oscillators and network without variable coupling[J].Pramana， 2021， 95(1): 1-10.
基本信息:
中图分类号:TN710
引用信息:
[1]王小童,安新磊,王馨玥.功能性神经元电路的相位同步控制[J].曲阜师范大学学报(自然科学版)().
基金信息:
甘肃省自然科学基金重点项目(23JRRA861); 重庆市教委科学技术研究计划项(KJQN202205803); 校级重点项目（YSKY2021-03）
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