神经元簇的层次性联合编码假设

提出一个新的神经信息编码假设 ,称为神经元簇的层次性联合编码假设。它不同于祖母细胞假设和Hebb经典细胞群编码模型 ,但融合了它们的优点 ,因而可以解释更多的神经生物学实验。

基于自组织原理的同构神经元簇绑定机制

以同构神经元簇和异构神经元构成的系统为研究对象 ,基于生物学特征构建系统的序参量———谐振频率 ,并采用福克 -普朗克方程对序参量的演化进行描述 ,然后利用系统的序参量对同构神经元簇的最优响应机制进行拓展 ,即对于相似的外界激励 ,同构神经元簇采取绑定机制对周围异构神经元进行支配 ,优化系统的网络体系结构 ,实现对相似外界激励的最优响应 ,增强系统对外界信息的表征能力。

基于同构神经元簇的局域神经网络模型研究

该文在分析神经元离子通道及生物连接方式的基础上,提出同构神经元簇的概念,介绍了它的特点及采用同构神经元簇对外界特征表达的优势。在仔细分析单个神经元的非线性动力学特性之后,以时空整合的方法,构建了一个更符合同构神经元簇发放机制的非线形动力学方程,并结合离子通道放电特性提出阈值变化率的概念。最后对基于同构神经元簇局域神经网络的动力学模型仿真结果进行了分析,认为采用同构神经元簇构成的异构网络具有更符合人脑工作机制的发放特性。

海马神经元簇编码情景记忆信息

华东师范大学林龙年等人在小鼠受到惊吓刺激的情况下,运用多通道在体记录技术,同时记录小鼠脑的海马结构中上百个神经元的活动,得以辨认出特定的脑神经元簇;其中的神经元一起工作,形成并储存与惊吓经历有关的信息。以往,科学家仅通过测量单个或少数几个神经元的活动,来分析大脑的激活状况。

小鼠海马神经网络对情景体验进行实时编码的功能单元的发现与鉴别

为了在神经网络层次上研究大脑对情景记忆信息实时编码的原理,我们创制了96通道微电极阵列系统．利用该系统,在小鼠经历惊吓事件过程中,对其大脑海马区多达260个神经元的放电活动进行了同步观察和记录．我们发现,惊吓情景刺激促发了小鼠海马CAI区神经元的放电模式发生改变,且这种改变与惊吓事件的特性及发生环境密切相关．运用统计学中的模式判别法。这些神经元的放电活动在低维空间形成了明显的集群式编码模式．进一步运用“移动窗口扫描”法,我们不仅能观察到神经网络实时编码的动态变化过程,而且能追踪惊吓事件之后记忆痕迹在神经元网络上的再现轨迹及次数．我们的分析表明：大脑海马CA1区神经网络的编码能力来自于由一系列神经元簇组成的功能性编码单元,神经元簇中的各神经元个体通过协同放电,从而克服了单一神经元放电的随机可变性,使对外界信息的实时编码获得稳定的高信噪比．这些功能性编码单元集群的激活形式能转换为具有实时性的一串串二进制数码,这一转换使不同动物大脑对各种行为事件获得了简明而通用的分类与编码．