《特徵節律神經元網路上信號的回響，傳遞和調控特性》是依託蘭州大學，由俞連春擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：特徵節律神經元網路上信號的回響，傳遞和調控特性
- 依託單位：蘭州大學
- 項目負責人：俞連春
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在介觀層次對大腦的研究是腦科學研究中亟需加強的領域。就大腦的特徵節律而言，對其在認知過程中的作用， 以及產生的生理學機制已有了較為深入的了解。 而在介觀層次上對其在神經信號的加工處理過程所扮演的角色尚未有比較全面的認識。 本項目擬以theta, gamma和theta-nested gamma特徵節律神經元網路為對象， 利用計算機模擬手段， 從對上游信號的回響特性，網路上信號的傳遞和對下游神經系統的調控三個方面研究上述三種特徵節律網路上信號的加工處理過程，通過比較分析以揭示不同特徵節律在神經信號處理中所扮演的角色。項目預期將對了解特徵節律在神經信息處理中的功能，為相關的試驗研究提供參考，促進神經科學巨觀層次和微觀層次研究的融合與統一方面具有重要的意義。
結題摘要
從介觀層次出發， 通過計算機建模和動力學分析， 將神經系統微觀層析和巨觀層次的研究結合起來是全面理解大腦工作方式的可能途徑。 本項目通過計算機模擬和解析計算， 研究了巨觀層次EEG技術觀察到了不同特徵頻率神經節律在神經信息處理中的作用。 發現特徵節律可以調製神經系統的信息傳輸能力。 具體的說， 低頻節律可以提高系統對信號的回響時間， 結契約步檢測功能， 可以有效的對閾下弱信號進行檢測與處理， 而高頻節律在處理閾上強信號方面具有較大的優勢。 另外， 我們發現神經元軸突上高密度鈉帶可以調製單個神經元對信號的回響能力， 而同步檢測神經元可以提高噪聲環境中群體編碼的可靠性。 從能量效率的角度， 我們發現神經元及神經元網路需要一個最優的尺寸， 使其能在信號處理過程中能量效率最優。最後， 我們嘗試在fMRI數據中驗證我們所得到的一些結論。 本項目順利完成了項目的主要研究內容，取得了一些有意義的結果，這些結果將有助於理解神經系統的信息處理，並對高能效信息處理器件的設計有一定參考價值。項目組 在SCI雜誌上發表論文7篇（已標註項目資助），並且有4篇論文正在整理投稿中， 培養了多名相關領域的研究生， 並通過學術交流，合作和科普的的方式， 促進我們成果的傳播和套用。
