意识一直是人们所关心的问题,近年来,随着神经科学等学科的发展,对意识的研究已经进入了科学的层面。我们知道,人类可以处于不同的意识状态,例如觉醒、睡眠、癫痫等等,在这些状态下人们的意识水平是不一样的。本文即从这一点出发,按照生理学上的依据,以Hodgkin-Huxley模型为基础,建立了模仿丘脑-皮层活动的模型,这个模型可以从一定程度上模拟出不同意识水平下脑电的活动。首先,通过调整参数,模型可以依次模拟出清醒阶段、浅睡阶段(睡眠梭形波)、慢波睡眠阶段以及局部癫痫发作阶段的脑电特性。从离子通道的角度,我们分析了各种状态产生的原因,尤其是睡眠梭形波的初始、维持和终止。此外,我们还用C0复杂度对模型的结果作了度量,结果显示对于相同的输入,当处于不同意识状态时,模型的复杂度和意识清醒程度成正比;对于不同的输入,当处于意识清醒状态时,模型的复杂度有所不同,当处于意识丧态状态时,模型的复杂度基本相同。通过模型的学习,我们提出这样一个观点:对于丘脑-皮层系统来说,处于意识清醒阶段时,可以接受上行性的输入,大脑的反应也和相应的输入有关,但是当处于意识丧失阶段时,它通过自发性的活动来遏制了上行的信息,这时大脑的活动基本上和输入的信息无关。