《果蠅嗅覺系統神經環路模型研究》是依託杭州電子科技大學，由張單可擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：果蠅嗅覺系統神經環路模型研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張單可
- 依託單位：杭州電子科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
神經信息處理是一個複雜的生物物理過程，它涉及在神經系統不同層次上的電化學互動作用。隨著實驗技術的發展，研究發現相比於脊椎動物簡單很多的果蠅的嗅覺系統在細胞、突觸層面存在著精巧細緻的環路結構，然而目前還不清楚這些環路結構的計算功能。本項目將根據實驗上發現的果蠅初級嗅覺系統神經環路上的結構特點，套用理論模型和計算機分析，探討果蠅嗅覺系統氣味信息處理的計算功能。具體地，本項目將研究以下幾個問題：（1）分析具有短時程衰減和突觸前抑制機制的神經環路的神經信息處理能力；（2）分析姊妹細胞電突觸耦合作用等因素的計算功能；（3）分析突觸歸一化機制和突觸可塑性機制對稀疏編碼的影響。通過從神經環路的水平研究相對簡單的果蠅嗅覺系統，有助於揭示神經信息處理的普遍規律。
結題摘要
神經信息處理是一個複雜的生物物理過程，它涉及在神經系統不同層次上的電化學相互作用。本項目以簡單的模式動物果蠅的嗅覺系統為研究對象，根據實驗上發現的果蠅嗅覺系統細胞突觸層面上的存在的獨特而精巧的環路結構，從計算模型和實驗相結合的方式解讀這種獨特結構所對應的計算功能。具體的，本項目的研究結果表明：（1）具有短時程衰減和突觸前抑制的神經環路可以實現生物系統中廣泛發現的是適應微分處理；（2）過表達或欠表達姊妹細胞電突觸基因可以增強或減弱電突觸耦合強度；（3）乘法性突觸整合規則可以實現平衡網路中一種新的混沌-有序邊界，有利於神經信息處理。通過從環路水平研究相對簡單的果蠅嗅覺系統，有助於揭示神經信息處理的普遍規律。
