신경계에서 잡음에 대한 동역학적 반응신경계에서 잡음에 대한 동역학적 반응

강원대학교 물리학과 강원대학교 물리학과 최 영 재최 영 재 , , 최 진 희최 진 희

잡음으로 유도된 결맞은 반응잡음으로 유도된 결맞은 반응

결맞은 공명 결맞은 공명

모리스모리스 -- 레카 뉴런 모형레카 뉴런 모형

모리스모리스 -- 레카 뉴런 모형 레카 뉴런 모형 : : 조개 근섬유 발화거동에 대한 뉴런 모형조개 근섬유 발화거동에 대한 뉴런 모형

IIDCDC 의 증가에 따른 발화주파수 의 증가에 따른 발화주파수 f f 가 가 00 이 아닌 값에서 시작이 아닌 값에서 시작

f f 값의 변화폭이 작음값의 변화폭이 작음 [6.6, 15.6]Hz[6.6, 15.6]Hz

○ ○ : : 불안정한 발화상태불안정한 발화상태 ● ● : : 안정한 발화상태안정한 발화상태 : : 불안정한 휴지상태불안정한 휴지상태 : : 안정한 휴지상태안정한 휴지상태

216.7 ㎂ / ㎠

210.9 ㎂ / ㎠

93.5 ㎂ / ㎠

88.3 ㎂ / ㎠

모리스모리스 -- 레카 뉴런에서의 결맞은 레카 뉴런에서의 결맞은 공명공명

;)( QfH pr

ffQ p /)()()( pppr fNfHfH

막전위의 시계열 막전위의 시계열 (I(IDCDC=87 → Subthreshold Neuron ) =87 → Subthreshold Neuron )

잡음의 두가지 역할잡음의 두가지 역할

(a)(a) 결맞음 유도 결맞음 유도 [Small D][Small D](b)(b) 결맞음 방해 결맞음 방해 [Large D[Large D]

파워 스펙트럼파워 스펙트럼

잡음에 의해 유도된 피크잡음에 의해 유도된 피크

결맞음 측도 결맞음 측도 (( 결맞은 정도를 측정결맞은 정도를 측정 ))

D=D* (~0.8) 일 때 결맞은 공명

pf

)( pr fH

)( pfN)( pfH

f

요 약요 약 중간 최적의 잡음 세기에서 결맞은 공명 발생중간 최적의 잡음 세기에서 결맞은 공명 발생

결맞음 측도결맞음 측도

파워 스펙트럼파워 스펙트럼

D=D (D=D (~0.8)0.8) 일 때 결맞은 공명 일 때 결맞은 공명 *

막전위의 시계열 막전위의 시계열