神經(jīng)元實(shí)時(shí)編碼的分類預(yù)測(cè)模型研究.pdf

1、神經(jīng)元放電活動(dòng)的研究是神經(jīng)科學(xué),心理學(xué)和人工智能研究中的一個(gè)重要領(lǐng)域,其核心是是否可以捕獲特定刺激下神經(jīng)元放電活動(dòng)的規(guī)律性,即研究大腦結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。近20年來(lái),以腦電圖(Electroencephalograph,EEG)和功能磁共振成像(Functionalmagneticresonanceimaging,fMRI)技術(shù)為代表的腦認(rèn)知功能成像技術(shù)得到了巨大的發(fā)展,但是這些技術(shù)都或多或少的存在空間或者時(shí)間上的準(zhǔn)確問(wèn)題,如果可以獲得大

2、量單個(gè)神經(jīng)元放電活動(dòng)的數(shù)據(jù),對(duì)這些數(shù)據(jù)直接進(jìn)行分析,無(wú)疑可以更好的研究大腦結(jié)構(gòu)和功能。另外一方面,神經(jīng)科學(xué)的核心問(wèn)題之一是了解記憶在大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)水平實(shí)時(shí)編碼的原理,從解剖學(xué)角度來(lái)看,已知海馬區(qū)尤其是它的CA1亞區(qū),是對(duì)事件及其發(fā)生環(huán)境形成情景記憶的關(guān)鍵區(qū)域,并在實(shí)際上已觀察到單個(gè)的海馬神經(jīng)元就能對(duì)許多外部信息作出反應(yīng)。但單個(gè)神經(jīng)元水平的反應(yīng)具有隨機(jī)可變性,這就為理解大腦如何表征外界刺激帶來(lái)了理論障礙,長(zhǎng)期以來(lái)人們猜想記憶信息的編碼可能涉

3、及大量單個(gè)神經(jīng)元的協(xié)調(diào)活動(dòng),然而,對(duì)于記憶在神經(jīng)元水平的編碼或者存儲(chǔ)方式的組織原理和內(nèi)在機(jī)制,現(xiàn)在的研究幾乎仍然是一片空白。為了研究和解決這些問(wèn)題,我們利用一種適用于大腦的高密度群體神經(jīng)元記錄技術(shù),針對(duì)實(shí)驗(yàn)的小鼠設(shè)計(jì)了一系列簡(jiǎn)單有效的驚嚇情景行為學(xué)實(shí)驗(yàn)。我們推測(cè),驚嚇情景較之一般事件可能會(huì)在大腦海馬內(nèi)引起更大量神經(jīng)元的活動(dòng),這樣就大大增加了記錄到這些神經(jīng)元反應(yīng)的可能性,從而為分析大腦在神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)水平的編碼模式提供了極大的方便。本文中,我