Nonlinear Dynamics, Psychology, and Life Sciences, 7(2), 115–137p. (2003) DOI:10.1023/A:1021460730922

Mathematical Phenomenology of Neural Stimulation by Periodic Fields

M. Balduzzo, F. Ferro Milone, T. A. Minelli, I. Pittaro-Cadore, L. Turicchia

Neuron synchronization has been hypothesized as the basic mechanism leading neurological phenomena like low electroencephalographic rhythm dimension or high coherence. Cognitive processes, such as associative memory, can also be explained in terms of neuron synchronization. Inspired by the analysis of an experiment on cortex periodic photostimulation, in resonance conditions, a simple network of integrate & fire (i & f) neurons, has been used to simulate cognitive perturbations by oscillatory and pulsate stimulation of the central nervous system (CNS). In view of realistic simulations of transcranial magnetic stimulation (TMS) phenomena, a discrete extension of the FitzHug-Nagumo nervous fiber model, endowed with regenerative nodes, has been developed too.

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