当代认知神经科学

认知神经科学是近年来发展非常迅速的脑科学研究领域,本文着介绍了认知神经科学表成的历史背景,并详述了当代认知神经科学的研究热,包括脑认知功能模块的实验性分离研究,意识与地镱 识的脑机制,学习记忆的脑,个体着异的认知神经科学基础和多种脑成像技术的综合应用理论问题等,最后对欧美发展态势作了分析。     

记忆过程的脑/心相关研究

本文首先介绍认知神经科学研究的实验范式,然后比编码／提取的非对称模型、启动效应的神经机制,情景记忆提取的两过程及其脑区和记忆是怎 的几个方面,介绍近年来认知神经科学关于记忆的研究。最后,强调了脑认和成象于心理学与脑科学的重要性。     

疼痛的神经生物学--理解大脑机制及神经疾病治疗的机理

中枢神经系统的神经元和突触具有可塑性，他们能够发生贯穿整个生命过程的长时程改变。研究这种长时程变化的分子和细胞学机制，不仅可以帮助我们了解大脑如何学习和储存新的知识，而且还可以揭示机体损伤后病理变化的机制。我认为，一方面学习和记忆等生理学功能的神经机制可能与大脑在疼痛期间的反常或机体损伤相关的变化过程共用一些信号分子；另一方面，一些不参与认知学习和记忆过程的突触和神经元网络机制也可能与疼痛的病理过程相关。伤害性感受可以从脊髓传递到前脑并在不同水平受到调节。其中，前扣带脑皮质(anterior cingulate cortex，ACC)在痛觉的感受和调节中具有重要作用。我们的实验结果表明，ACC中的N-甲基-D-门冬氨酸(NMDA)受体依赖的、钙／钙调蛋白激活的腺苷酸环化酶(adenylyl cyclases，AC)(ACl和ACB)在慢性痛的表达过程中起着重要的作用。ACC还可以通过激活内源性易化系统影响脊髓背角的痛觉信号传递。这些结果为机体对损伤的生理反应如痛行为反应、情绪变化和不良记忆等提供了重要的突触和分子水平的机制。加强对疼痛机制研究，会带动中国的神经科学的基础和临床研究。     

一种具有记忆自学习能力的快速动态寻优算法及其无功优化求解

针对传统人工智能在随机复杂环境的适应及交互能力较低问题,有机地将经典强化学习Q(?)算法与多主体协同行为进行高度融合,提出了一种具有记忆自学习能力的快速动态寻优算法.该算法通过与外部环境反复的交互来进行自学习改进,并利用值函数矩阵储存状态-动作对记忆,提出了联系记忆方式,有效地对传统Q(?)算法的动作空间进行降维处理,减小了记忆矩阵的规模;基于多主体协同合作的概念,采用多个主体同时对记忆矩阵进行迭代更新,明显提高了更新速度;在预学习形成良好的记忆后,能快速地进行在线动态优化.最后,文章利用电力系统经典无功优化模型进行了算法测试,IEEE 118节点和IEEE 300节点标准算例仿真表明:本文所提算法在保证较高收敛性的同时,寻优速度能提高到遗传算法、蚁群算法、粒子群等传统人工智能方法的5~40倍,非常适用于大规模复杂电网的在线滚动无功优化.     

早期母子隔离应激对大鼠学习记忆能力的影响

目的探讨早期母子隔离应激对幼鼠学习记忆能力的影响。方法30只SD新生大鼠用于实验,实验随机分成3组,正常对照纽、母子隔离15分钟纽、母子隔离3小时纽。在生后40天,三组大鼠进行Morris水迷宫及记录海马脑片长时程增强电位（LTP）实验。结果Morris水迷宫测试,与正常组比较母子隔离3h组大鼠寻找平台需要的潜伏期延长（P〈0．05）,而母子隔离15分钟组大鼠寻找平台需要的潜伏期与正常组比较则无明显变化（P〉0．05）;海马脑片长时程增强电位提示：正常对照组条件刺激（CS）前后fEPSP斜率变化率为：64．7±22．9％;母子隔离3h组为：35．3±14．2％,低于正常组（P〈0．01）;母子隔离15min组为：66．3±29．7％,与正常组比较无显著性意义（P〉0．05）。结论幼鼠生后早期过度的应激导致大鼠的学习记忆能力减弱。     

D-半乳糖致衰老小鼠学习记忆能力和睾丸的改变及延衰合剂的治疗作用

目的研究D-半乳糖所致亚急性衰老小鼠学习记忆能力和睾丸的变化,并观察延衰合剂对其的治疗作用。方法选昆明系雄性小鼠,用D-半乳糖建立亚急性衰老模型。应用Morris水迷宫实验测试衰老小鼠学习记忆能力的变化;电镜技术观察延衰合剂治疗后衰老小鼠睾丸的形态学改变;酶联免疫分析法检测血清睾酮的变化。结果衰老小鼠学习记忆能力下降,睾丸重量减少,生精细胞减少,结构紊乱,功能障碍,血清睾酮含量明显降低。在改变学习记忆能力上延衰合剂高剂量组作用明显优于延衰合剂低剂量纽（P〈0．05）,但与补肾益寿胶囊纽及延衰舍剂中荆量组差畀无显著性（P〉0．05）。结论延衰舍剂可以提高衰老小鼠学习记忆能力,改善睾丸生精小管的超微结构,抑制衰老小鼠血清睾酮含量的下降,具有一定的延缓衰老作用。     

基于人工免疫响应的线性系统逼近

提出一种基于人工免疫响应的线性系统逼近算法．给出了人工免疫响应的四元组模型，为免疫响应过程建立了一个可用于工程计算的数学模型；设计了克隆选择、免疫记忆和免疫调节等具体操作，模拟了抗体克隆选择、免疫记忆、基因免疫、免疫耐受等现象，实现了人工免疫响应的记忆学习，基于抗体群的随机状态转移过程，证明了新算法具有全局收敛性．基于两个典型的稳定或非稳定线性系统逼近问题的数值试验表明，无论在固定的区间内搜索还是在动态扩展的区间内搜索，人工免疫响应算法都能得到线性系统的最优逼近模型，算法是有效的。     

基于卷积神经网络与Bayesian决策的图像识别与分类记忆建模

当前热门图像分类方法大多侧重在分类能力,忽视识别新事物,然而人类认识事物时侧重认识,只在细小之处重视分类,这一点与人类记忆机制密切相关.尽管目前有许多记忆建模理论被相继提出,但大多以单词列表的形式学习,对自然图像列表的研究有限.基于此,本文提出了基于卷积神经网络与Bayesian决策的图像识别分类记忆建模方法,首先利用卷积神经网络提取图像特征,并采用二进制形式存储特征向量;然后进行视觉图像的表达,存储与提取记忆建模,将测试图像特征向量与所有已存储特征向量进行匹配对比,计算似然率值;最后在所有似然率基础上计算测试图像是新类别的几率,若该几率大于某个阈值则判别其为新类别;反之,利用Bayesian决策规则进行.图像分类.在Caltech-101与Caltech-256数据库上的实验表明所提方法能很好地应用于图像识别分类任务中.其击中率比目前代表性的稀疏表达分类(SRC)以及极限学习机(ELM)方法高,且虚报率比其他两种方法低的多.     

星形胶质细胞在学习记忆中的作用

星形胶质细胞是神经胶质细胞的主要组成部分,遍布整个神经系统.以往认为星形胶质细胞的功能主要为支持营养神经元,参与物质代谢,血脑屏障形成等等,但最近研究发现它们还可促进突触形成,影响信号传导及突触可塑性,从而在学习记忆的形成中发挥重要作用.     

模糊联想记忆规则提取的聚类方法

针对现有模糊联想记忆规则提取的聚类分析算法存在的问题,阐明了规则遗漏对模糊联想记忆性能的影响,提出糊联想记忆规则提取的新方法。新方法大大降低了聚类的难度和工作量,能够准确而迅速地提取FAM系统的规则,克服了现有方法的不足。