乙酰膽堿促進神經(jīng)元響應(yīng)去相關(guān)的神經(jīng)建模研究.pdf

1、生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制生物體的呼吸、運動等復(fù)雜行為，生物體處理信息主要是依靠生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來完成的，因此對生物神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)計算機制的研究是一個非常重要的研究領(lǐng)域。隨著對生物神經(jīng)計算機制的研究越來越深入，研究者最近發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元響應(yīng)的去相關(guān)性能夠加強神經(jīng)元之間信息的傳達能力，而且乙酰膽堿和注意也都可以通過神經(jīng)元的去相關(guān)來加強信息的傳達能力。但是這種神經(jīng)元響應(yīng)去相關(guān)背后潛在的神經(jīng)計算機制到目前為止仍然有許多不清楚的地方。
　　研究發(fā)現(xiàn)

2、大腦皮層視覺區(qū)域類膽堿物質(zhì)的輸入能夠促進生長激素抑制素抑制性神經(jīng)元（Somatostatin-expressing inhibitory neurons，Som）的表達，這進一步抑制小清蛋白抑制性神經(jīng)元（Parvalbumin-expressing inhibitory neurons，Pv）的表達。由于Pv抑制性神經(jīng)元表達變?nèi)?，進而會減弱Pv抑制性神經(jīng)元對椎體興奮性神經(jīng)元（Pyramidal neurons，Pyr）表達的抑制。本文基

3、于這一神經(jīng)計算生理機制，構(gòu)建了一種乙酰膽堿促進神經(jīng)元響應(yīng)去相關(guān)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算模型。通過無Som神經(jīng)元模型的理論分析與仿真結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)在興奮性神經(jīng)元與抑制性神經(jīng)元突觸連接強度參數(shù)空間下，該模型存在強贏者通吃與弱贏者通吃兩個工作區(qū)域。通過有Som神經(jīng)元模型的理論分析與仿真結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)在興奮性與抑制性神經(jīng)元突觸連接強度某參數(shù)空間下當神經(jīng)元Som的增益增加時，兩群興奮性神經(jīng)元Pyr的相關(guān)系數(shù)出現(xiàn)顯著性下降。通過實驗結(jié)果分析表明我們構(gòu)建的神經(jīng)