电子膨胀阀双神经元预测控制

提出了用双神经元预测控制算法对电子膨胀阀进行控制的方法. 一个神经元用于在线实时估计对象动态特性,以获取对象的一步预测模型,通过学习减小模型的预测误差;另一个神经元用于在线实时控制. 仿真与应用表明该算法有良好的动态响应和较强的鲁棒性,能够对电子膨胀阀进行有效的控制.

用于双阈值脉冲神经网络的改进自适应阈值算法

脉冲神经网络(spiking neural network, SNN)由于在神经形态芯片上低功耗和高速计算的独特性质而受到广泛的关注。深度神经网络(deep neural network, DNN)到SNN的转换方法是有效的脉冲神经网络训练方法之一,然而从DNN到SNN的转换过程中存在近似误差,转换后的SNN在短时间步长下遭受严重的性能退化。通过对转换过程中的误差进行详细分析,将其分解为量化和裁剪误差以及不均匀误差,提出了一种改进SNN阈值平衡的自适应阈值算法。通过使用最小化均方误差(MMSE)更好地平衡量化误差和裁剪误差;此外,基于IF神经元模型引入了双阈值记忆机制,有效解决了不均匀误差。实验结果表明,改进算法在CIFAR-10、CIFAR-100数据集以及MIT-BIH心律失常数据库上取得了很好的性能,对于CIFAR10数据集,仅用16个时间步长就实现了93.22%的高精度,验证了算法的有效性。

大鼠脊孤束-背索突触后神经元的荧光双标记法研究

用荧光双标记法,分别在孤束核和背索核注射PI和Bb,在10只大鼠脊髓背角共观察到逆行荧光标记细胞282个,其中PI-Bb双标细胞51个(18%),PI单标细胞120个(43%);Bb单标细胞111个(39%)。双标细胞的分布多集中在腰髓的Ⅲ～Ⅴ板层内。结果证明,大鼠脊髓背角存在既向孤束核又向背索核双重投射的神经元,即生理学已鉴定的SST-DCPS神经元,这种神经元既向内脏感觉核团又向躯体感觉核团传递信息,提示其在躯体和内脏传入的汇聚中可能起重要作用。

三种新发现的脊髓背角双投射神经元的特征与意义

198 0年来 ,我室用解剖学和 (或 )生理学方法鉴定出了脊颈束 /背索突触后 (SCT/DCPS) ,脊孤束 /背索突触后 (SST/DCPS)和脊颈束 /脊孤束 (SCT/SST)等三种脊髓背角神经元。这些神经元以经其各自的分叉轴突分别向两个靶核投射为特征。它们的另一特征是具有会聚性躯体 内脏觉传入输入。部分神经元除通过分叉初级传入从外周接受躯体 内脏感觉输入外 ,还从中枢神经系统各自的靶核接受躯体 内脏觉输入。这些发现对牵涉痛和针刺镇痛的发生机制提供新的理解。

普氏蹄蝠下丘单反应和双反应神经元加工多普勒频移补偿信号的特点及生理机制

恒频-调频(constant frequency-frequency modulation,CF-FM)蝙蝠独特的多普勒频移补偿(Doppler-shift compensation,DSC)行为可保证其对回声信息的精确提取.那么听中枢加工DSC信号的适应性机制是什么?本实验模拟CF-FM蝙蝠DSC后的回声定位信号,研究下丘(inferior colliculus,IC)神经元加工DSC信号的特点及生理机制.实验共获得117个IC神经元,在CF-FM声刺激下,神经元表现为single-on(SO,n=83)和double-on(DO,n=34)两种反应模式.无论是在蝙蝠的正向还是负向补偿过程中,SO和DO神经元对回声反应恢复到50%时的双声刺激间隔(inter-pulse interval,IPI)值,均会随补偿条件的改变而发生变化.当双声刺激由无补偿转变为最佳补偿条件时,两类神经元的50%IPI显著缩短(P<0.001),但SO神经元50%IPI缩短率超过70%的神经元数目较DO神经元多,且偏好正向补偿的IC神经元中,SO神经元的平均DSC范围也要显著宽于DO神经元(P<0.05).该研究结果提示,IC中SO神经元可能较DO神经元更能充分利用蝙蝠DSC行为,来提高对回声反应的恢复能力,以最大程度地获取猎物信息并准确判断与猎物的相对速度.

大鼠脊孤束-背索突触后神经元的微细结构

首次将HRP细胞内注射技术应用于大鼠脊髓背角。从而提供了大鼠脊孤束-背索突触后(SST-DCPS)神经元的微细结构。在大鼠腰髓背角深层获得3例经细胞内染色显示出较完整结构的SST-DCPS神经元,其中2例位于第Ⅳ板层,胞体略呈梭形和三角形,参考Bennett对猫背索突触后(DCPS)神经元树突分布的分型,应为D型;另1例位于V层内侧,胞体呈椭圆形,树突分型为B型神经元。

幼年大鼠皮层听-视多感觉神经元和听-视信息整合

应用常规电生理学细胞外记录技术,研究了生后3周龄幼年大鼠皮层听-视双模态神经元及听-视信息整合特性,并与成年动物进行对照。在听皮层的背侧,听皮层和视皮层的交界处,即颞-顶-枕联合皮层区,共记录到了324个神经元,其中45个为听-视双模态神经元,占13.9%,远低于成年动物双模态神经元所占比例(42.8%)。这些双模态神经元可分为A-V型,v-A型和a-V型3种类型。根据它们对听-视信息的整合效应,可分为增强型、抑制型和调制型。整合效应与给予的声和光组合刺激的时间间隔有关,以获得整合效应的时间间隔范围为整合时间窗,幼年动物的平均整合时间窗为11.9 ms,远小于成年动物的整合时间窗(平均为23.2 ms)。结果提示,与单模态感觉神经元对模态特异性反应特性一样,皮层听-视双模态神经元生后有一个发育、成熟的过程。研究结果为深入研究中枢神经元多感觉整合机制提供了重要实验资料。

神经元控制的DDC直流调速系统

在双闭环直流调速系统中采用了一种采用单个神经元的自适应控制方案,此方案将克服传统双闭环直流调速系统的缺陷,使系统具有很好的动、静性能和强鲁棒性。神经元是神经网络的微处理单元,由神经元构成的控制器结构简单新颖、经济实用,并可实现系统无模型控制。控制器具有自组织、自学习能力和强鲁棒性,其品质优于常规控制器。

手近效应:研究内容、影响因素与神经机制

把手放在刺激旁边,会对知觉、记忆、语义和执行控制等认知加工产生影响,这类现象被称为手近效应。手近效应反映了身体与环境的互动对认知的塑造作用,为具身认知提供了新证据。本文从手近效应的内容,影响因素,及其认知、神经机制等方面对相关研究进行梳理。并从手近效应的神经机制,应用研究,以及动作意图和人际社会因素的调节作用等方面探讨当前手近效应还未解决的问题。

科学研究中的传统与创新

传统的科学理念,通过创新能动地予以修正和拓宽,从而变革科学概念和革新科学技术,深化或升华科学水平。在中、西医各自传统体系基础上,构建新思路,用现代科学技术揭示穴位与经穴脏腑相关的神经基础。在传统的神经科学基础上,形成新概念,用现代科学技术发现脊髓双投射神经元/系统、躯体内脏觉神经元/神经核。在传统的低氧适应基础上,建树新理念,用现代科学技术,展示组织细胞和分子基因水平的低氧组织适应/预适应。