دینامیک غیرخطی مغز در مدل میدان عصبی و تولید هارمونیک ها در پاسخ به تحریک خارجی

مهم ترین ویژگی غیرخطی در پاسخ الکتروآنسفالوگرام (EEG) به تحریک خارجی مغز، تولید هارمونیک ها و کشش بسامدی است که ناشی از برهمکنش بین محرک خارجی و نوسانات مغز است. در این مقاله، با استفاده از مدل پیوسته میدان عصبی در سامانه کورتکس-تالاموس، دینامیک غیرخطی مغز و تولید هارمونیک ها را در پاسخ به تحریک خارجی دوره ای بررسی می کنیم. ابتدا با معرفی مدل کامل و فشرده میدان عصبی، معادلات حاکم بر تحول پتانسیل مغز را به دست می آوریم. سپس با استفاده از روش اختلال کاهش یافته و مقیاس های زمانی چندگانه نشان می دهیم که پاسخ نوسانات مغز در هارمونیک های متفاوت، بسامد نوسانات خارجی است که مرتبط با سیگنال های EEG ثبت شده از نمونه های انسانی در وضعیت بیداری است. در انتها با شبیه سازی مدل کامل میدان عصبی، طیفی از تولید هارمونیک ها در بسامد های متفاوت تحریک خارجی به دست آمده است که مرتبط با نتایج تجربی برهمکنش تحریک وابسته به نور با مغز است.