从突触水平研究视觉注意对神经元的调制作用的网络模型

发布时间：2023-06-23 20:10

　　注意是神经系统选择性处理信息的过程,注意通过影响神经元的发放特性等方面来提高知觉表现。它增强神经元的发放率,降低神经元的发放可变性,提高对被注意刺激信息编码的保真度。最近的研究发现,注意可以提高神经元之间突触连接的有效性,它可能通过影响NMDA受体和AMPA受体来对神经元进行调制。大部分关于注意的计算模型都是基于神经元的发放率建立的,无法从突触水平解释注意的调制作用。为了更好理解注意在突触水平的工作机制,我们提出了一个由三层构成的网络模型,对应大脑中三个不同的视觉区域,每一层由兴奋性,抑制性神经元组成。每个神经元通过H-H模型建模。神经元之间通过兴奋性的AMPA和NMDA受体连接以及抑制性的GABAA受体。由于神经递质在突触间传递的过程具有随机性,我们假设注意可以降低受体与递质结合过程中的随机性同时提高受体结合的比例。基于这个假设,我们研究了注意在突触水平如何调制神经元的发放特性。仿真的结果表明注意提高了神经元发放率,降低了发放可变性。注意的调制作用在高层中要大于在低层,对抑制性神经元的调制作用要显著大于兴奋性神经元。除此之外,AMPA受体活性的降低可以消除注意对神经元发放特性的调制,...

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 视觉注意介绍
    1.2 视觉系统的介绍
        1.2.1 视网膜
        1.2.2 从视网膜到中枢神经系统
    1.3 视觉注意的研究现状
    1.4 本文的主要内容
第2章 视觉注意在视觉信息处理中的功能
    2.1 行为层面
        2.1.1 空间分辨率提高
        2.1.2 知觉表现的提高
    2.2 神经元层面
        2.2.1 神经元的发放率提高
        2.2.2 提高神经元的信噪比
    2.3 突触层面
        2.3.1 注意对神经元的调制作用受NMDA受体影响
        2.3.2 注意提高神经元突触通讯“有效性”
    2.4 注意模型的研究进展
    2.5 本章小结
第3章 注意的网络模型结构
    3.1 网络模型的结构
    3.2 突触动力学模型
    3.3 受体结合比例模型
    3.4 受体结合的随机过程
    3.5 最终的神经网络模型
    3.6 本章小结
第4章 注意网络模型的数值模拟与分析
    4.1 注意对发放率的调制与AMPA受体的关系
    4.2 注意对发放可变性的调制与AMPA受体的关系
    4.3 注意对发放率的调制与NMDA受体的关系
    4.4 注意对发放可变性的调制与NMDA受体的关系
    4.5 注意在不同层中调制作用的对比
    4.6 受体活性阻断对注意调制作用的影响
    4.7 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢



本文编号：3835236