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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
大脑是人类获得、处理和储存信息，并产生认知和运动行为的关键性器官，呈现众多极其复杂的非线性动力学现象。神经系统放电活动的建模和动力学分析的研究具有十分重要的理论意义和应用价值。在人类获取外界信息时，听觉是仅次于视觉的重要信息来源。声音信息主要依靠听觉系统的复杂放电节律进行编码。本论文分别对对听觉系统的单神经元的放电活动和神经元网络的群集编码进行研究。我们在原有复杂的听觉脑干神经元（例如，耳蜗背侧核椎体神经元和中间上橄榄体神经元）模型的基础上，经过细致分析，提出了便于进行理论分析的简化模型，应用非线性动力学的分岔理论、快慢动力学理论和相平面分析方法，系统深入地研究了神经元典型放电模式的动力学行为，并通过将快子系统的双参数分岔分析和慢变参数变化规律相结合的方法来研究神经元放电模式存在区域和转迁机理。此外，我们还讨论了听觉系统神经元网络的群集编码以实现对纯音刺激的频率变化速率和方向的编码。第一章介绍了本论文的研究目的及意义、国内外神经动力学的研究进展以及本文的主要内容。第二章介绍了现有的与本论文相关的神经元数学模型，常用的动力学分析方法以及听觉系统的基本知识在第三章中，首先将9个变量的DCN椎体的KM神经元模型简化得到一个3维累积发放模型（KM-LIF模型）。KM模型和KM-LIF模型在超极化过程之后去极化电流的作用下都同样出现了三种重要的特征放电模式。然后利用快慢动力学的分岔分析和相平面分析的方法对它们的动力学性态进行了详细研究，成功地解释了FSL和FISI的不连续性的动力学机理。此外，利用KM-LIF简化模型的可视化相平面分析，很好地揭示了首个动作电位的产生机理。最后，我们讨论了两种钾电流在DCN神经元中的比例的不同对神经元放电模式的影响。在第四章中，首先将含有8个变量的MSO神经元模型（RM模型）成功地简化成2维的V-U模型。通过对简化模型的可视化相平面分析，很好地解释了MSO神经元的phasic放电行为和在噪声环境下的频率曲线的非单调性质。其次，利用相平面分析的手段，分别解释了phasic模型对声波到达双耳时间的一致性检测机理、锁相机理以及从phasic到tonic放电模式的转迁机理。最后，在RM模型的基础上，提出了一个只有钠电流的二维tonic神经元模型（V-h模型），分别利用将钠离子的失活变量稳态方程hinf向左平移或增加稳态方程的倾斜度的方法，将V-h模型由tonic转化为phasic状态。在模拟纯音刺激下，RM模型和V-U模型的双耳时间差调谐曲线几乎完全吻合。而V-h模型当增加hinf的倾斜度时同样呈现出与RM模型类似的双耳时间差调谐曲线。第五章改进了Husain等在2009年建立的大规模听觉系统网络模型，将神经元集群的放电模式变为phasic模式，并在原有模型的基础上添加累积因子，从而实现了对频率调节的纯音刺激的频率升降以及频率变化速率的分辨。向前单向抑制的神经网络对频率逐渐降低的纯音刺激具有选择性。神经网络的每个神经元集群在刺激到达时均出现短时间的放电频率剧增现象。而在频率上升的纯音刺激下，只有第一个接受刺激的神经元集群呈现出短时放电频率剧增现象。 |
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发表于 2022-8-30 21:34:40
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