Роль гетерогенности в синхронизации импульсных нейронных сетей

Разнообразие и разнородность нейронов и синапсов является важным фактором функционирования мозга. В нашей работе мы исследовали роль гетерогенности нейронных популяций в возникновении синхронных режимов в связанной возбуждающими связями сети при наличии внешнего возбуждающего входа. С помощью моделирования методом Монте–Карло и методом моделирования распределения рефрактерной плотности нейроновинтеграторов и нейронов Ходжкина–Хаксли мы показали, что существует диапазон параметров стимулирующего тока и силы связей в популяции, при котором эффекты гетерогенности нейронов по порогу или по стимулирующему току противоположны. При больших значениях синаптических весов и подпороговых значениях возбуждающего тока гетерогенность способствует возникновению синхронного режима в нейронной сети, в то же время, при уменьшении силы связей и увеличении возбуждающего тока гетерогенность уменьшает склонность нейронной сети к синхронизации. Полученные результаты позволяют согласовать известные данные об эффектах гетерогенности в регуляции синхронных режимов возникающих в нейронных ансамблях мозга.