Instability of synchronized motion in nonlocally coupled neural oscillators

We study nonlocally coupled Hodgkin-Huxley equations with excitatory and inhibitory synaptic coupling. We investigate the linear stability of the synchronized solution, and find numerically various nonuniform oscillatory states such as chimera states, wavy states, clustering states, and spatiotemporal chaos as a result of the instability.Comment: 8 pages, 9 figure

On quantum theories of the mind

Replies are given to arguments advanced in this journal that claim to show that it is to nonlinear classical mechanics rather than quantum mechanics that one must look for the physical underpinnings of consciousness.Comment: 8 pages, Sumbitted Nov 25, 1997 to J. for the Study of Consciousnes

Advanced models for the description of the action potential.

Trabajo de fin de Grado. Grado en Física. Curso académico 2021-2022.[ES]En este trabajo se presenta un estudio del impulso nervioso y su propagación a través del axón por medio del uso de la ecuación de hodgkin-huxley y el modelo de fitzhugh-nagumo.[EN]In this work, a study of the nerve impulse and its propagation through the axon is presented. The hodgkin-huxley equation and the fitzhugh-nagumo model are used with this purpose

Towards Simulating the Human Brain

The human brain has been described as “the most complex object in the universe.” Its meshwork of 86 billion neurons,84 billion glial cells, and over 150 trillion synapses may seem intractable. Nonetheless, efforts to comprehensively map, understand, and even computationally reproduce this structure are underway. Large collectives of researchers have come together, working in concert towards these goals. The Human Brain Project (HBP) and its precursor, the Blue Brain Project, have spearheaded the brain simulation goal.Some other notable organizations include the China Brain Project, the BRAIN Initiative. On a scale which parallels the space program and the Human Genome Project, neuroscience may be approaching a revolution

Characteristic analysis of excitable membrane and its multi orthogonal description with Hodgkin-Huxley equation

Recently the biological research proceeds from cybernetic engineering. From the view point of imformation processing, our aim of this report is concerned with excitable membrane which plays important part in biological imformation processing, and its multi-orthogonal description with Hodgkin-Huxlety equation.電子計算機を中心とする情報処理により，最近の情報科学の進歩は目覚しいものがある。一方，生体の情報処理機能は極めて微妙な精巧さを持つことはよく知られており，サイバネティクスの工学的側面として幾多の系統的な実験研究がなされている。この生体のすぐれた機能を工学的に活用する目的で我々も先にニュウロンの電子回路モデルを作製しているが，初期の域を脱しきれないものがある。本稿の目的は，生体の情報処理において，重要な役割を果たす興奮性膜の解析を行ない，より詳細な膜の特性を示すことにある。神経細胞の興奮の機構についての研究は，膜電位固定法，微小電極法などの実験技術の開発により，急速な進歩をとげた。その中でも，イカ(Loligo)の巨大神経線維の興奮現象に関するHodgkin Huxleyとの精密な実験的検討とその数学的解析は，その後の電気生理学に多大の影響を及ぼしている。このイカの電気的現象を定量化したHodgkin-Huxley方程式（以下H-H方程式と略記する）については，全く物理的な根拠を持たないパラメータを用いていること，膜を通過する各イオンに対する起電力は一定としていること，Na，K等のイオンは全く独立に動き相互間の干渉はないとしているなど，現在では種々の難点が指摘されている。それと共に，この式は生理学データに極めて忠実につくられた実験式であり，実験値とよく一致する点は動かし難い事実である。生体膜がはたして電気的なシステムだけで成立っているかは疑問視されるが，工学的応用の面から，この系が電気系か，それとも化学系か，あるいは力学系かをある程度無視しても，このH-H方程式の持つ性質を十分に検討することは意義あるものと思われる