基于新型神经元模型上的突触可塑性建模

提出的一种新型神经元模型,利用Eric R Kandel的工作成果,抓住神经递质调节突触活动过程的主要特征,在较微观的层次上,抽象出了突触可塑性模型,该模型包含了Eric R Kandel和他的同事所总结的神经递质信号调节突触的后3种方式,它可以和新型神经元模型结合起来,可以对突触连接权值函数进行修饰.最后对可塑性模型的计算复杂性作了简单的说明,并讨论了该可塑性模型与Hebb理论和STDP的不同之处.     

基于新型神经元模型上的突触可塑性建模

提出的一种新型神经元模型．利用Eric R Kandel的工作成果，抓住神经递质调节突触活动过程的主要特征．在较微观的层次上．抽象出了突触可塑性模型．该模型包含了Eric R Kandel和他的同事所总结的神经递质信号调节突触的后3种方式．它可以和新型神经元模型结合起来．可以对突触连接权值函数进行修饰．最后对可塑性模型的计算复杂性作了简单的说明．并讨论了该可塑性模型与Hebb理论和STDP的不同之处．     

突触可塑性与学习记忆

以LTP为例,通过综述前人实验及理论,对突触可塑性的两种表现形式:即结构可塑性和 传递效能可塑性与学习记忆的关系进行了研究.突触可塑性被认为是学习记忆的神经学基础,而其 中最受人们关注、研究最多的是突触传递的长时程增强(LTP).     

去势对成年雄性斑胸草雀HVC-RA突触可塑性的影响

应用在体电生理方法研究了去势前后成年雄性斑胸草雀发声运动通路中HVC-RA 突触的可塑性变化,进一步探讨雄激素在调节鸣唱行为中的作用和机制.结果表明：低频刺激可引起 HVC-RA突触群体峰电位幅度的短时程抑制(Short-term depression, STD),高频刺激可引起群体峰电位幅度的长时程抑制(Long-term depression, LTD).而去势后30 d,鸣曲稳定时再给予同样的条件刺激,发现无论低频或高频刺激,HVC-RA 突触的短时程抑制和长时程抑制现象同时消失.研究结果显示：鸣曲稳定性可能依赖于HVC-RA通路的突触可塑性,雄激素在维持鸣曲稳定过程中发挥重要作用.     

基于短时程突触可塑性形成的工作记忆神经元网络模型

为了用建模的思想来刻画工作记忆,根据随机Hodgkin-Huxely神经元模型和短时程突触可塑性的生理学机制,给出了一个关于工作记忆的神经元网络模型.通过数值模拟的方法,讨论了不同膜面积下的离子通道对工作记忆的影响,同时发现了只有在适当的时间里不断施加外部Poisson输入,工作记忆才能不断涌现.模型能很好地解释工作记忆形成及维持的原理,也能表示2种不同刺激是怎样保存在工作记忆中的.     

基于短时程突触可塑性的随机Hodgkin-Huxely神经元网络

根据神经元囊泡释放与离子通道随机切换的生理学机制,给出一个基于短时程突触可塑性的随机HH神经元网络模型,并讨论了通道噪声与突触噪声对网络发放行为的效应,以及易化与抑制对突触效能的影响.     

氮掺杂氧化锌-氧化锌忆阻器突触可塑性研究

为了解决传统计算机中存储与运算之间的物理分离以及传输速度受限的问题,制备一种可用于神经形态计算的模拟型忆阻器,采用磁控溅射法在氧化铟锡导电玻璃衬底上依次完成氧化锌、氮掺杂氧化锌阻变层与银顶电极的沉积,对忆阻器的结构和电学性能进行表征、测试,并探究氮掺杂氧化锌薄膜厚度对忆阻器电学性能的影响。结果表明：制得的氮掺杂氧化锌-氧化锌忆阻器具有渐变式的电导切换行为,能够很好地模拟生物突触的可塑性,可用于神经形态计算;氮掺杂氧化锌薄膜厚度的增加有助于电学性能的稳定,减小氮掺杂氧化锌薄膜厚度,会显著增大电导响应的变化率。     

突触的超微结构

由于突触在神经信息传递中的极端重要性,引起了神经解剖学、生理学和生物化学等学科工作者的极大关注,近年来有关突触形态机能方面的研究日益深入,已从亚微结构层次向分子水平深化,新的研究成果不断向传统观点发出挑战。本文就突触超微结构方面的研究进展作一综述,以期为教学和科研提供有益的线索。     

AMPA受体转运的调节与突触可塑性之间关系的研究进展

<正>AMPA受体介导大脑中绝大多数快兴奋性突触传递。突触可塑性即神经元突触效能的动态变化被认为是学习和记忆中信息编码和储存的基础。其中一个最重要的机制认为突触强度的调节与AMPA受体在突触中的转运调节密切相关。AMPA受体的生命周期包括生物合成、跨膜转运以及突触靶向性降解,都是受细胞内众多的细胞内调节蛋白     

基于突触可塑性探讨抗阿尔茨海默症作用机制的理论研究

本文运用网络药理学方法和分子对接技术,基于突触可塑性分析抗阿尔茨海默症的天然活性化合物及其作用机制.通过文献挖掘和数据库检索,获得22个突触可塑性相关蛋白和44个具有增强突触可塑性潜力的活性化合物.运用STRING数据库获得蛋白相互作用数据,借助Cytoscape 3.6.1可视化软件构建蛋白相互作用网络并分析,根据拓...     

整合发放神经元模型突触输入参数估计

文章针对突触输入和噪声共同作用下的整合发放神经元模型,在不考虑放电阈值前提下,采用最小二乘法估计突触输入参数;当考虑神经元放电阈值特性时,将放电阈值看成一个吸收边界,导出膜电位转移概率密度函数,再利用极大似然法估计突触输入参数。结果表明:最小二乘估计仅适合阈下活动的参数估计,而对阈上活动无效;极大似然估计适用于神经元放电的阈值行为;无论是从适用范围还是估计精度来说,极大似然估计都要优于最小二乘估计。     

股票价格塑性性质的计量经济模型及实证检验

首先基于股票价格和成交量，根据股票的量价规律，分析了股价波动的塑性性质；然后使用计量经济学方法建立描述股价波动的塑性模型，包括股价塑性基本模型、基本模型的一阶自回归模型、幂指数模型及幂指数模型的一阶自回归模型，基于12支样本股对这些模型进行参数估计和检验。由4种模型均能够通过经济学检验和统计学检验可知股价波动具有塑性性质，且4种形式的股价塑性模型均是可行的。比较4种形式的股价塑性模型的检验结果得出幂指数模型描述股价塑性较为科学、合理。     

Neurotrophic regulation of synapse development and plasticity

Neurotrophic factors are traditionally thought to be secretory proteins that regulate long-tern survival and differe, ntiation of neurons. Recent studies have revealed a previously unexpected role for these factors in synaptie de velopment ami plasticity in diverse neuronal populations. Here we review experimeuts carried oul in our own laboratory in the last few years.. We have made two important discoveries.First,we were among the first to report that brain-derived. neurotrophie faclor (BDNF) facilitates hippocampal hmg-term potentiation (LTP), a form of synaptic plaslicity believed to be involved in learning and memory. BDNF modulates LTP al CAI synapses by enhaneing synaptic responses to high frequency, tetanic slimulalion. This is achieved primafily by facilitating synaptie vesicle doeking, possibly due to an in crease in the levels of the vesicle prolein synaptobrevin and synaptoplysin in the nerve terminals. Gene knockout study demonstrates thai the effects of BDNF are primarily mediated through presynaptic mechanisms. Second, we demonstrated a form of long-term, neurotrophin-mediated synaptic regulation. We showed that long-term treatment of the neuromuscu lar synapses with neurotrophin-3 (NT3) resulted in an enhancement of both spontaneous and evoked synaptic currcuts, as well as profound changes in thc number of synaptic varicosities and syuaptic vesicle proteins in motoneurons, all of which are indicative of more mature synapses. Our current work addresses the following issues:(i) activity-dependent trafficking of neurotrophin receptors, and its role in synapse-specific modulation; (ii) signal transduction mechanisms medialing the acute enhancement of synaplic transmission by neurotrophins; (iii) acute and long-tenn synaptie actions of the GDNF family; (iv) role of BDNF in late-phase LTP and in the development of hippocampal circuit.     

基于STDP的神经元连接电路的仿真和分析

人工神经网络是一种模仿人脑结构及其功能的信息处理系统,人工神经网络的硬件实现能充分发挥神经网络大规模并行处理的特点应用于各种工程中,并促进脑科学基础研究的进一步发展.本文实现了（integrate-and-fire,IF）神经元电路设计;完成了（spike-timing dependent plasticity,STDP）机制的电路设计;构建了基于STDP机制的神经元连接电路;分析了STDP机制对神经元连接电路放电特性的影响.研究结果表明：在基于STDP机制的神经元连接电路中,当突触前神经元和突触后神经元的脉冲尖峰具有时间上的差异时,突触权重会发生变化,且进一步影响突触后神经元的脉冲释放.     

ABAQUS混凝土损伤塑性模型的静力性能分析

为评估ABAQUS有限元软件中混凝土损伤塑性模型分析混凝土材料和构件静力性能的能力,用该模型对混凝土材料单轴、双轴应力状态下力学性能以及构件的抗弯、抗剪性能进行模拟,并与试验结果进行对比分析.结果表明,混凝土损伤塑性模型可以较为精确地模拟单轴受压、单轴受拉、双轴受压以及双轴受拉状态下混凝土材料的力学性能,能较好地反映双轴应力状态下的材料破坏包络线,也能较好地预测钢筋混凝土构件的抗弯和抗剪性能及其破坏特征,但不能很好地描述双轴拉压应力状态下混凝土材料的力学性能,也不能反映材料的体积应变发展变化规律.     

一维Theta神经网络微分方程模型的研究——多放电行波解的存在性

研究一维theta神经元网络的微分方程模型,对该网络模型从神经元生理运动特点和微分方程本身入手进行讨论.对模型中的输入形式加以简化,证明了对任意的传播速度c＞0,存在一个对应的耦合强度参数,使网络具有多放电行波解.     

Self-organization model on receptive field of neuron with asymmetric time window of synaptic modification

The spatial-temporal response properties of some simple neurons in visual pathway arise basically prior to birth. In the absence of visual experience, how do these neurons develop in visual system? Based on Wimbauer network with delay, a four-layer feed-forward network model is proposed, which is characterized by modifying the Hebb learning rule through introducing the asymmetric time window of synaptic modification found recently in neurobiology. The model can not only generate by self-organization more diversified spatial-temporal response characteristics of neuronal receptive field than earlier models but also provide some explanations for the possible mechanism underlying the development of receptive fields of contrast polarity sensitive neurons found in visual system of vertebrate. Thus the proposed model may be more widely applicable than Linsker model and Wimbauer model.     

考虑裂隙塑性的岩石非线性分数阶蠕变模型

为了有效地描述岩石蠕变的加速阶段考虑岩石裂隙压密闭合效应,基于分数阶微积分理论,在模型中加入裂隙塑性元件,并引入变截面黏壶和塑性元件并联成一个非线性黏塑性体,建立五元件非线性蠕变模型。推导出模型的蠕变本构方程,并利用该模型对岩石蠕变试验数据进行拟合,确定模型的蠕变参数。结果表明,该模型能够很好地描述岩石蠕变的三阶段,具有合理性和可行性。