《隨意運動的大腦皮層控制與相關神經元信號的波形特徵》是依託華南理工大學，由劉深泉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：隨意運動的大腦皮層控制與相關神經元信號的波形特徵
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉深泉
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目模型研究與大腦皮層隨意運動控制相關的神經元和神經元迴路區域等。主要包括:（1）理論分析皮層神經元模型和神經元信號的波形特徵，神經元的被動電纜特性包括膜電阻,膜電容和軸向電阻等.膜電阻對應H-H方程,軸向電阻對應房室模型，膜電容體現胞體膜充電-放電的波形特徵，用神經元信號的波形特徵描述神經信號的波形傳播和波形傳遞是項目研究的主要內容.(2)理論研究與隨意運動相關的大腦皮層神經元網路，小腦皮層神經元迴路和基底神經節的相關神經元結構等.分析這些神經元網路信號輸入和輸出的學習特性對大腦隨意運動控制影響,網路迴路內突觸連線變化對隨意運動的調節功能等。利用神經元信號傳播和信號傳遞的波形特徵和運動皮層相關迴路的控制調節特性，模型研究大腦隨意運動過程的計畫，編程和執行控制等功能特性.刻畫運動皮層神經元內部的信號傳播和神經元之間信號傳遞過程,理論研究與帕金森症治療相關的神經迴路控制機理.
結題摘要
項目主要研究與隨意運動相關的大腦皮層，小腦皮層，海馬結構和基底神經節的神經元與神經迴路的波形特徵. 對單個神經元，主要研究錐體神經元，普肯野神經元和多棘神經元的動力學性質，對神經迴路，主要研究海馬結構，皮層-基底神經節和小腦迴路與STDP學習記憶和功能控制相關的特性. （1）神經元發放的分岔混沌現象.包括電導，電容，平衡電位和通道門控變數等因素的分岔變化和混沌特性. 神經元模型具有維數高, 非線性強的特性.項目考慮神經元內部的影響和通道的相關性，結合門控變數的相圖，提出高維神經元降維的投影方法.該方法仍在研究之中，但對複雜高維神經元和神經系統效果十分明顯. （2）對神經迴路的研究，項目針對海馬ca1-ca3迴路的CA1錐體神經元，小腦平行纖維和攀狀纖維相關的普肯野細胞，項目研究了海馬迴路中的LTD學習和普肯野細胞涉及STDP學習現象,得到學習後迴路特性的變化等.在多房室多棘神經元和神經迴路研究基礎上，項目研究了皮層-基底神經節網路和帕金森病的機理，特別分析了腦深度刺激治療帕金森病的靶點選擇問題. 項目組成功舉辦第二屆全國神經動力學學術會議和2015廣東生物數學會議. 邀請汪小京教授指導科研;David Terman 教授訪問講學;與吳瑩教授合作翻譯神經動力學方向專著《Mathematical Foundations of Neuroscience》.項目負責人負責的專著《神經動力學》,預計在2016年由華南理工大學出版社出版.
