基于自联想记忆算法的图像缩放研究

针对图像缩放中的问题,提出基于自联想记忆算法。首先确定自联想记忆最小上界和最大下界,自联想记忆每个层之间的神经元通过最近域互连接方式连接信息交替,能够在神经系统缺损信息时通过自联想记忆恢复出原来存储的完整记忆模式;接着所有神经元节点采用同步方式调整状态,利用均场定理加快自联想记忆神经网络学习速度;最后给出了图像缩放算法过程。实验仿真显示算法输出图像能够较好地保持原图像内容,峰值信噪比(PSNR)比较大。     

科技掠影

加州大学圣地亚哥分校(UCSD)网站的科技新闻频道最近发布了该校科学家获取了脑细胞的生动图像,表明对于各种外界刺激形成临时性记忆和永久性记忆确实在大脑神经元产生不同的结构变化。这一研究成果证实了科学家长期以来有关长期和短期记忆具有不同神经元结构的推测。这项研究是由UCSD的生物学和物理学部的研究人员完成的。2001年11月30日出版的细胞(Cell)杂志(双周刊)发表了这一研究成果的论文。此前,虽然一直有一些提示性证据表明不同的记忆方式具有不同的神经元结构,并且许多人认为在脑中会发     

一种减少ART1网络“祖母细胞”现象的解决方案”

ART1网络的输出层中的某个神经元损坏,会导致该神经元所代表类别的模式信息全部消失——产生“祖母细胞”现象,这是ART1网络的一个很大的缺陷。通过对ART1网络结构的改进,在总结构上增加记忆层,记忆层中神经元分记忆神经元和控制神经元;在输出层中新增了辅助神经元,将原有神经元称为主神经元;定义了各种神经元的工作方式;提出一种能够减少ART1网络“祖母细胞”现象的解决方案。     

一种新型联想记忆神经网络

提出了一种新型联想记忆神经网络,记忆容量接近2^N,完全消除了假模式,具有多模式回忆能力,同时具有较高的记忆效率;模式的各个分量分别存储在网络的N个连接中,这些连接构成一个通过网络中所有神经元的被称为“模式环”的单环回路;网络中处理和传递的信号为神经元编号组成的序列,神经元执行一组处理这种序列的符号和逻辑运算;连接由“连接状态”和“禁止路径”组成,前者用于存储信息,后者用于抑制网络中出现的假模式。     

大鼠背根神经元中Ca2+的激光共聚焦显微成像与定量分析

成功实现体外培养背根神经元(Dorsal Root Ganglion,DRG),利用差速贴壁法进行提纯,通过细胞免疫荧光技术鉴定所培养的细胞纯度,发现其纯度高达90%,完全适合运用于细胞分子机理研究.在此基础上,采用激光共聚焦显微成像实验观察DRG内的Ca2+荧光信号,并对Ca2+浓度进行了定量分析.研究结果有助于深入探究和定量分析神经元中Ca2+参与特定的细胞生理功能.     

Q：人的记忆力和脑细胞数量有关吗？

A：一切精神活动都有物质基础,这些精神活动中就包括记忆。而所需物质基础就是大脑,再进一步讲就是大脑细胞（神经元）和由神经纤维联结脑细胞而形成的神经网络。大脑神经元的数量大概在1000亿左右。包括记忆在内的精神活动最终可归结为大脑细胞和神经网络的活动,因此人的记忆能力必然与脑细胞有关。换句话说,正是因为有了大脑细胞和神经网络,我们才有了记忆。     

广义线性模型在神经电生理信号分析中的应用

大脑在完成思维等功能活动时,脑中的神经细胞会产生表征不同生理状态的电活动,大脑不同功能区也会呈现不同的放电特征,例如,参与学习记忆等认知活动的海马脑区以产生尖波涟漪事件为典型特征。本研究利用多通道电生理技术记录到神经元胞外电信号,通过海马区节律性场电位进行了3种常见生理状态(清醒、快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠阶段)的划分,并介绍了利用海马区尖波涟漪事件研究海马区和皮层区的放电特征的方法。最后,利用5折交叉验证的广义线性模型预测神经信号的方法,以特定时间窗内神经元群体放电个数矩阵为自变量,该时间窗或其他时间窗内的单个神经元放电个数向量或尖波涟漪事件是否出现为因变量,进行预测,与解耦不同生理意义下的神经活动结果进行对比。本研究将有助于分析及解码不同生理状态下大脑功能区的神经信号特征,尤其是对研究学习记忆功能及其相关脑区之间的相互作用提供方法学依据。     

野木瓜注射液及其提取物对脊髓神经元的氧化保护和生长促进

研究野木瓜注射液(IS)及其提取物(AI)对氧化损伤脊髓神经元的保护和对未损伤脊髓神经元生长的影响.方法:通过MTT法和细胞外液LDH漏出量的测定检测IS对未损伤的脊髓神经元细胞存活率的影响;建立H2O2氧化损伤模型,通过MTT法、胞内SOD活力和细胞外液LDH漏出量的测定研究IS对H2O2氧化损伤脊髓神经元的细胞保护作用;运用激光共聚焦显微镜研究氧化受损及IS保护对脊髓神经元胞浆内Ca2+浓度变化的影响.结果表明:当浓度为100～200 mg/L时,IS能显著地促进离体培养的小鼠脊髓神经元氧化受损的修复,神经元存活率得到显著的提高,胞内SOD活力显著地增加和LDH漏出量显著地减少,同时胞内Ca2+超载显著地被抑制;未受损的脊髓神经元在200 mg/L IS作用下LDH漏出量显著地减少,细胞存活率显著地提高;AI3对能显著地提高氧化受损脊髓神经元的存活率.     

放松心情有助提高记忆力

美国一项研究发现，人处于放松状态时，与记忆相关的神经元和特定脑电波密切“配合”，同步“运转”，有助提高记忆力。     

大白鼠海马神经元NOS与AChE活性的研究

目的:观察大白鼠海马不同亚区一氧化氮合酶(NOS)与乙酰胆碱酯酶(AChE)阳性神经元的活性。方法:分别采用还原型尼克酰胺嘌呤二核苷酸脱氢酶(NADPH-d)和乙酰胆碱酯酶(AChE)组织化学方法对大白鼠海马不同亚区NOS和AChE阳性神经元的分布以及活性进行研究。结果:海马不同亚区均含有NOS和AChE阳性神经元,其中CA2区NOS呈强阳性反应,CA3区AChE呈强阳性反应。结论:实验表明,NOS和AChE阳性神经元广泛分布于大白鼠海马不同亚区,为进一步探讨海马的学习记忆功能机制提供了形态学佐证。     

胎鼠DRG神经元细胞培养方法的建立

目的建立胎鼠背根神经节(dorsal root ganglion,DRG)神经元原代培养的方法。方法无菌条件下取E16天的胎鼠DRG进行原代培养,观察神经元生长状态并用神经元特异性烯醇化酶(neuronal specific enolase,NSE)免疫细胞化学染色鉴定细胞。结果培养的DRG神经元可存活1个月左右,并长出突起,形成密集的网络。NSE鉴定细胞阳性表达率高,神经元达到90%左右纯度。结论本文建立了DRG神经元细胞简洁、经济、高效的培养方法并成功鉴定了神经元。为对神经元的深入研究提供了实验模型。     

随机延时Hodgkin-Huxley神经网络的同步与联想记忆

基于神经系统微观生理结构,给出具有空间分布随机延时的神经元间耦合,而这种随机延时描述峰电位从突触前神经元到突触后神经元在轴突上传播所需要的时间．记忆由时空发放的神经元集群表达．通过加入并改变噪声的强度,研究了噪声对Hodgkin—Huxley（HH）神经元网络系统联想记忆的作用,在噪声涨落的作用下,系统取得了对不完整输入的记忆恢复,得到与熟知的随机共振完全一致的结果．     

培养皿中可获成熟脑细胞,有助老年痴呆症等研究

通过对脑神经细胞(神经元)的研究,从而获得老年痴呆症、精神分裂症和自闭症等复杂神经系统疾病的治疗方法(或药物),是当前国际生命科学界的研究热点。但此前研究者只能从死亡的患者身上获取脑神经细胞,大大影响了研究的质量和效率。华人科学家、宾夕法尼亚州立大学生物系教授陈功团队的一项最新研究成果,找到了获取神经元的理想替代方法:基于一种开拓性的新技术,通过对皮肤细胞的基因组重新编程和分化来获取成熟的大脑细胞即神经元。这一成果使得老年痴呆症,精神分裂症和自闭症等复杂神经系统疾病的研究更加安全有效。该研究成果日前发表在《干细胞研究》杂志上。     

OA诱导大鼠基底核Ach降低及τ蛋白过度磷酸化

研究了磷酸酯酶(proteinphosphatase,PP)对胆碱能神经元功能的影响,将PP抑制剂岗田酸(okadaic acid,OA)注入大鼠双侧Meynert基底核,并经免疫印迹检测r(tau)蛋白磷酸化程度、经微渗透结合HL,PC检测Ach、经Morris水迷宫检测大鼠的空间记忆能力,结果发现,Meynert基底核注射OA后,Ach水平降低,τ蛋白在Sei-198／Sei-199／Set-202,Ser-396／Ser-404位点发生过度磷酸化,并伴有大鼠空间记忆障碍,本研究结果提示PP活性降低可能参与了神经元纤维缠结形成、胆碱能神经元功能及认知功能障碍,在AD发病机制中起重要作用。     

温郁金挥发油对Aβ_(25-35)致阿尔兹海默病小鼠模型行为学的影响

目的研究温郁金挥发油对β-淀粉样蛋白(Aβ_(25-35))致阿尔茨海默病(AD)模型小鼠的学习记忆改善作用。方法 60只昆明种小鼠随机分为假手术组,模型组,温郁金挥发油低(0.016 mL/kg)、高(0.048 mL/kg)剂量组,盐酸多奈哌齐组(1.30 mg/kg)及参枝苓组(2.6 mL/kg),海马内注射(Aβ_(25-35)),制作小鼠AD模型。连续灌胃给药15 d。Y迷宫和Morris水迷宫实验检测各组小鼠认知行为的改变,HE染色观察其对AD模型小鼠神经元的影响。结果温郁金挥发油可显著增加AD模型小鼠的自发交替反应率,缩短逃避潜伏期,减少总路程,延长游泳路程百分比,具有统计学意义(P0.05或P0.01);可改善海马区神经元细胞排列紊乱、水肿等现象,减少神经元死亡。结论温郁金挥发油对Aβ_(25-35)致阿尔茨海默病模型小鼠学习记忆能力具有改善作用。     

仿鼠脑海马的机器人地图构建与路径规划方法

针对移动机器人在非结构化环境下的导航任务,根据哺乳动物海马体空间细胞的认知机理,提出了一种仿鼠脑海马的机器人情景认知地图构建及路径规划方法.在机器人情景记忆建模过程中集成位置细胞与网格细胞神经元活动机制,建立机器人空间环境情景认知地图,采取状态神经元集合序列全局路径规划策略,在记忆空间以自我为参考,通过事件再配置预测并规划最优情景轨迹.实验结果表明:该方法能够生成精确的情景认知地图,并且基于目标导航能够规划一条最佳路径.     

科学触角

记录梦境有望变成现实美国研究人员莫兰·科夫博士表示,他计划利用电子设备记录和解读人们的梦境。在发表于《自然》杂志的论文中,科夫领导的一组科学家称他们已经开发出一个能够记录更高一层大脑活动的系统。他说:我们希望‘阅读'人们的想法。这一项目的最终目的是开发出一个系统,能够让心理学家通过比较有关大脑活动的电子可视化信息证实人们对梦境的记忆。科夫指出,个体脑细胞(神经元)的活动与特定的事物     

神经系统识别爆发性锋电位序列的机制讨论

讨论神经系统识别爆发型锋电位序列信息的机制,认为序列的信息存储在爆发锋电位组内间隔和组间间隔2个时间变量中,建立了一个神经回路,通过突触传递过程中的易化、反馈调节机制以及时间依赖的学习机制等突触可塑性机制,给出了神经系统识别爆发性锋电位序列信息的一种可能机制,其中包括分解机制和整合机制两部分.首先通过神经元选择性响应的动力学性质,将锋电位序列的信息分解,并将每组锋电位内部间隔的信息通过不同神经元学习存储.通过突触延迟时间的动力学调整,将2组锋电位之间的时间间隔学习、存储在回路中.经过多次学习训练,神经回路对输入信号形成特定的突触连接结构以及时空响应输出模式,实现对爆发性锋电位序列信息的识别.     

电刺激腹中隔区对IL-1_β作用下兔POAH温敏神经元放电特性的影响

目的 :进一步探讨中枢解热机理。方法 :采用微电极细胞外记录 ,观察在致热原IL - 1β作用下电刺激兔腹中隔区 (VSA)对视前区 -下丘脑前部 (POAH)温度敏感神经元放电特性的影响。结果 :(1)IL - 1β 使热敏神经元放电频率减少时 ,电刺激腹中隔区可明显降低POAH热敏神经元的温度敏感系数。 (2 )IL - 1β 使冷敏神经元放电频率增加时 ,电刺激腹中隔区可增加POAH冷敏神经元的温度敏感系数。结论 :作为负调节中枢的VSA可通过影响致热原作用下POAH区温敏神经元放电特性而解热     

10-HDA对原代培养大鼠海马神经元增殖的研究

研究10-HDA对原代培养新生大鼠海马神经元的增殖效果.原代培养24 h的新生大鼠海马神经元,通过添加不同浓度的10-HDA(0.1 μmol/L、1.0 μmol/L、10 μmol/L)作用后,利用BrdU免疫荧光染色检测神经细胞增殖,尼氏染色观察神经元数量的变化.结果显示中剂量浓度(1.0 μmol/L)的10-HDA作用海马神经元24h后,细胞数量明显增多;而高浓度(10 μmol/L)10-HDA作用海马神经元24 h后,细胞数量明显低于正常对照组和低剂量组(0.1 μmol/L).BrdU免疫荧光染色表明,中剂量浓度的10-HDA可使细胞增殖,增殖率达到(19.37±2.192 1)%.尼氏染色结果表明,10-HDA使海马神经元数量增加了(20.31±4.086 5)%.研究结果表明,10-HDA对原代培养的海马神经元有增殖作用.