生物声呐声源定向功能的神经信息处理机理研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dragonlztf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
生物神经系统的信息处理能力及高级功能一直是人类希望探究的有待开发的研究领域。作为构成神经系统的基础结构,神经元及神经回路的研究一直是被关注的焦点。现有的实验研究已经积累了海量的实验数据,然而神经系统作为生物系统的信息处理中枢,其信息检测、编码、传输、处理等基本规律尚未被了解。近年来计算神经科学取得了显著的进展,但仍然停留在对神经元或神经网络的某些具体现象的分析和讨论。本文采用Hodgkin-Huxley神经元模型,依据听觉神经系统的解剖结构构建具有声源定向功能的神经回路,对神经回路进行仿真分析。将仿真所得的神经元输出脉冲序列运用圆映射和符号动力学理论进行符号化处理,并在符号空间中研究生物声呐声源定位神经回路中输出脉冲序列与包含声源定向信息的输入脉冲刺激信号间的定量关系。取得的主要研究结果包括:1.通过对单神经元的输入刺激脉冲频率与输出脉冲符号序列的仿真分析,在圆映射具有单调提升曲线的神经元参数范围内,符号序列与输入刺激脉冲的频率增减呈现相同的单调变化趋势,且在所讨论的参数范围中可分辨0.04Hz的频率变化。2.通过对ITD检测神经回路最小模型的仿真分析,研究在不同刺激频率下两侧输入脉冲信号的时间差与输出脉冲符号序列存在的单调关系,且在所讨论的参数范围中达到了10μs的时间精度。在此基础上,提出了一种具有ITD检测功能的简并模型,这种模型包含了Jeffress的经典ITD模型的结构,而模型中的多层结构中具有的任何一个ITD检测神经回路最小模型的检测神经元都能实现相同的ITD检测功能——这符合Edelman对简并的定义。3.提出了一种ILD检测神经回路,并以化学耦合方式实现神经元间的突触连接,对两侧反映声源声强的输入刺激脉冲频率的变化情况进行仿真研究,同样存在随强度差减小,对应的输出脉冲时刻滞后的单调变化关系。4.结合ITD、ILD的生理、解剖结构,在ILD检测神经回路的研究中,发现这种检测神经回路具有ITD和ILD检测的双重功能,并基于这种检测回路的最小模型,提出具有双重检测功能的简并神经回路,进行仿真验证。本文提出了具有简并特点的生物声呐声源定向的检测神经回路,并仿真验证其具有定量反映输入信号变化的特性,采用符号空间的距离讨论输出脉冲符号序列可以区分非常精细的输入信号变化,而这些变化在神经回路中均以输出脉冲时刻表示,符合神经元的信息处理特征。
其他文献
Cortex-M3是ARM公司最新推出的基于ARMv7体系架构的处理核。步进电机已被广泛的应用于速度、位置等控制领域。本文实现了基于Cortex-M3内核处理器的步进电机的线性速度控制。
向家坝水电工程使用了目前国内跨度最长(超过1300m)的缆索起重机(以下简称缆机),额定起重量30t,是大坝浇筑的主要设备,最高混凝土吊运班产达到了594m3/班,为工程施工发挥了重要作用。
<正>对于电影这门艺术形式而言,如果影片能够在灵活多变的时空、旖旎炫目的场景方面更加从容自如,当然更能够在视听层面最大限度地满足观众的观赏欲望,毕竟硕大的银幕与还音
2012年我国推出中小企业私募债,通过两年发展实践看,中小企业私募债面临不少实际问题:融资成本高,企业发债积极性不高;风险高、流动性差,投资者缺乏积极性;发行规模小、利润低,券商积
报纸
<正>年终岁末,有很多的杂志,都在总结成绩,标榜自己曾经的辉煌,梳理一年来带给读者多少惊喜。而《人民教育》杂志的编辑所思考的问题却是直面教育现实,痛砭时弊,发人深省。每
本文通过固定床反应器和热重分析仪考察了煤的预处理、样品粒度和气化剂对反应速率和产气的影响;进一步研究了碳酸钾在煤焦热解中的形态转变及其对催化气化反应的影响,主要结
《初中数学课程标准》指出,数学教学应该是:从学生的生活经验和已有的知识背景出发,为学生提供充分的数学活动和交流机会,帮助他们在自主探索的过程中真正理解和掌握基本的数
目的 :探讨强直性脊柱炎颈椎型的有效治疗方法。方法 :将 90例强直性脊柱炎颈椎型随机分为针灸治疗组、普通药物治疗组和综合治疗组。结果 :针炙组与药物组愈显率、总有效率
振兴东北老工业基地是中国政府从全面建设小康社会全局出发而作出的重大决策,意义深远。本文运用"以人为本"的科学发展观,深入分析东北老工业基地人力资源的现状、问题及其原
目的探讨瞄准器辅助下椎弓根螺钉技术治疗下颈椎骨折合并强直性脊柱炎的临床疗效。方法选取我院2014年5月-2017年1月收治的10例利用颈椎弓根钉治疗的强直性脊柱炎合并颈椎骨