《基於分子水平的神經信號傳導的複雜動力學研究》是依託北京航空航天大學，由楊卓琴擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於分子水平的神經信號傳導的複雜動力學研究
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：楊卓琴
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
神經元的信號傳導是由神經元之間所形成的突觸及其組成的複雜網路實現的，整個過程中不同分子之間通過各種生化反應以特有的方式相互作用。本項目利用非線性動力學的基本理論和方法，研究神經信號傳導過程在分子水平上的非線性、多時滯、多噪聲，以及多時間和大空間尺度的複雜動力學行為，主要包括：（1）維持突觸可塑性的雙穩性分子切換的動力學機理；（2）神經信號通路系統的大時間和空間尺度上的時空動力學行為；（3）基於複雜網路理論的生物化學反應網路中相互作用的整體性質，以及分子反饋環路構成的網路模組的動態特性；（4）神經信號傳導的生化反應過程中噪聲和時滯的作用。本項目的研究工作不僅促進和推動了動力學與控制學科的進一步發展，同時也為深入理解神經信息傳導過程的內在機理髮揮著重要作用,並對與記憶障礙或受損有關的反常行為，神經退化性疾病以及神經肌肉疾病等的治療提供一定的幫助。
結題摘要
本項目利用非線性動力學的基本理論和方法，研究神經信號傳導過程在分子水平上的非線性、多時滯、多噪聲，以及多時間和大空間尺度的複雜動力學行為。 主要包括：(1) 與長期記憶和突觸可塑性密切相關的動力學研究,包括建立和改進數學模型研究維持突觸可塑性的雙穩性分子切換的動力學機制以及與突觸可塑性有關的鈣動力學行為的內在機制研究；(2) 利用擬靜態近似方法將高維的複雜動力系統約化為簡單的低維系統，研究神經信號通路中大的時間和空間尺度上的複雜動力學行為；(3) 基於大型生化反應網路模組，探討整個複雜網路系統動態行為，重點關注與細胞凋亡密切相關的p53的振盪行為；（4） 與長期記憶形成有關的噪聲和時滯動力學,致力於探討探討了分子數漲落等因素引發的內噪聲的隨機動力學行為，以及時滯引發的長期記憶的不同動力學行為的內在機理。 本項目的研究工作不僅促進和推動了動力學與控制學科的進一步發展，同時也為深入理解神經信息傳導過程的內在機理髮揮著重要作用,並對與記憶障礙或受損有關的反常行為，神經退化性疾病以及神經肌肉疾病等的治療提供一定的幫助。
