《視網膜神經元群體動態編碼特性及計算模型》是依託上海交通大學，由梁培基擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：視網膜神經元群體動態編碼特性及計算模型
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：梁培基
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在脊椎動物，視覺信息的初步處理在視網膜中進行。所有被送往視覺中樞的信息，包括明暗輪廓、圖形結構、運動方式等，均是經由視網膜神經元網路的初步加工，並通過由視網膜神經節細胞的軸突形成的視神經，被進一步傳遞至中樞。在信息編碼傳遞過程中，視網膜神經節細胞可以動態地形成協同活動群體，以應對繁重且複雜的編碼任務。.本項申請的研究目標因此在於：套用多電極同步記錄技術，對離體灌流的牛蛙視網膜神經節細胞在特定視覺模式刺激作用時的電活動進行記錄；對視覺活動中多單元群體活動對刺激信息的編碼方式進行分析，並著重考察視覺刺激作用時群體活動模式的適應特性；進而建立基於神經節細胞群體活動對視覺刺激模式進行辨識的計算模型，並探討其在人工視覺模式辨識中的套用前景。
結題摘要
在脊椎動物，視覺信息的初步處理在視網膜中進行。所有被送往視覺中樞的信息，包括明暗輪廓、圖形結構、運動方式等，均是經由視網膜神經元網路的初步加工，並通過由視網膜神經節細胞的軸突形成的視神經，被進一步傳遞至中樞。在信息編碼傳遞過程中，視網膜神經節細胞可以動態地形成協同活動群體，以應對繁重且複雜的編碼任務。本項目的主要研究內容因此在於：套用多電極同步記錄技術，對離體灌流的牛蛙視網膜神經節細胞在特定視覺模式刺激作用時的電活動進行記錄；對視覺活動中多單元群體活動對刺激信息的編碼方式進行分析，並著重考察視覺刺激作用時群體活動模式的適應特性；進而建立基於神經節細胞群體活動對視覺刺激進行回響的計算模型。主要成果在於：研究了視網膜神經節細胞群體活動特性的時間-空間特性，發現神經元的時間-空間活動模式隨不同空間刺激模式而變，這種變化和多巴胺通路的活動有關；自然刺激作用下同步化活動比實驗室刺激作用時更為活躍，根據群體神經元活動的時間空間特性對視覺刺激進行甄別，可以達到約80%的正確率；視覺適應過程中，神經元之間的同步放電活動有所增強，且同步化放電活動則編碼的信息量亦有所增加；構建具有空間協同特性的神經元局部網路模型，並探討了電突觸的動態調節在神經信號編碼中的可能作用。
