课题基金基金详情
多棘神经元的动力学特性和基底神经节的行动选择机制
结题报告
批准号:
11572127
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
刘深泉
依托单位:
学科分类:
A0702.非线性振动及其控制
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘宣亮、陆博、江小芳、叶伟杰、汪净
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
随着人类脑计划研究的启动,动力学向神经认知领域的交叉渗透成为新的方向-神经认知计算。基于电导的神经元模型和轴突电缆理论成为神经认知计算的基础,产生了丰富的动力学现象,如分岔识别,混沌道路,内凹多洞边界影响,网络同步振荡和波形不衰减传递等。同样提出了新的动力学问题,如动力系统确定的一类指标的分岔混沌机制,内凹多洞边界对波形形态的影响,神经肌肉控制机制建模和神经回路认知等。.本项目主要构造基底神经节回路的生理模型, 动力学研究多棘神经元的动力学特性和基底神经节回路的行动选择机制。探讨基底神经节回路中的不同刺激靶点的效果,确定不同频率刺激对基底神经节回路的影响,为帕金森病的治疗提供坚实的理论基础。
英文摘要
With the study of human brain project startup, neuroscience and cognitive science has become the focus of human attention. The cross mathematical science to neurocognitive field has become a new direction - neurocognitive computation. The conductance based neuron model and axons cable theory became the basis of neurocognitive computation. And the rich dynamic phenomena, such as Bifurcation recognition, the road to chaos, the effects of multi hole concave boundary, network synchronization and waveform transmit without attenuation, At same time it puts forward a new mathematical problems, such as bifurcation and chaos mechanism in a class of index determined by dynamical system. Multi hole, concave boundary effect on waveform morphology, Mechanism modeling neuromuscular control and the cognitive neural circuit. These new topics induced in neurocognitive, not only open up the new field of mathematical research, but also relates to neurocognitive code, it directly affects the development of cognitive science..This project constructs the physiological model of the basal ganglia circuits, studying the action selection mechanism of the basal ganglia loop in dynamics method. .To explore the dynamic property of spiny neuron and the effect of different stimuli targets in the basal ganglia circuits, determine the influence of different frequency stimulation of the basal ganglia circuits and provides a solid theoretical basis for the treatment of Parkinson's disease.
本项目以动力学为工具,神经科学的非线性现象和基地神经节的动作选择机制为背景,研究大脑动作选择机制和认知功能。项目组成果主要包括三部分:神经动力学,基地神经节与动作选择和MRI图像与认知功能,合计发表论文21篇,其中SCI论文 18篇。刘深泉教授与吴莹教授合作翻译神经动力学专著一本:”G. Bard Ermentrout,David H.Terman. Mathematics for Neuroscientists,Springer,2010 ”, ”神经科学的数学基础,高等教育出版社.吴莹,刘深泉翻译,2019-07-13”.在基金支持下,项目组形成稳定的科研团队,该项目已经取得的科研成果如下:.神经元的动力学研究:项目深入研究了神经元的峰发放,簇发放和混合模式振荡,得到混合模式振荡的产生条件,影响机制等突出成果。基底神经节回路中多棘神经元,采用多房室模型,得到树突切割对胞体发放的影响。行动选择决策问题:基于前额野回路模型,得到影响眼动眼跳的机制,取得比较好的成果。视觉通路的信息传递问题,建立视网膜回路模型,期望通过STDP学习得到神经通路的稀疏性,项目组仍然继续深究这个问题,研究神经回路稀疏的来源。MRI图像与认知功能:利用MRI信号分析阿尔茨海默病与轻度认知障碍的问题。项目核心研究认知功能,希望用神经动力学理解神经编码,解释神经认知,决策选择的机制。.目前,团队以皮层-基底神经节回路为基础,用动力学相空间的电位发放和轨道理论,集中研究神经传导编码和认知功能的动力学理论,模型解释神经认知学习和决策选择机制,期望得到重大突破。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Firing patterns of the modified Hodgkin-Huxley models subject to Taylor's formula
根据泰勒公式修改后的霍奇金赫胥黎模型的射击模式
DOI:10.1016/j.physa.2020.124405
发表时间:2020
期刊:PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS
影响因子:3.3
作者:Liu Yaru;Liu Shenquan;Zhan Feibiao;Zhang Xiaohan
通讯作者:Zhang Xiaohan
DOI:10.1016/j.neunet.2016.05.001
发表时间:2016
期刊:Neural Networks
影响因子:7.8
作者:Ye Weijie;Liu Shenquan;Liu Xuanliang;Yu Yuguo
通讯作者:Yu Yuguo
High-Frequency Stimulation for Parkinson's Disease and Effects on Pathways in Basal Ganglia Network Model
帕金森病的高频刺激及其对基底神经节网络模型通路的影响
DOI:10.1007/s40846-016-0170-8
发表时间:2016
期刊:Journal of Medical and Biological Engineering
影响因子:2
作者:Jiang Xiaofang;Liu Shenquan;Lu Bo;Zeng Yanjun
通讯作者:Zeng Yanjun
Response of Electrical Activity in an Improved Neuron Model under Electromagnetic Radiation and Noise.
改进的神经元模型在电磁辐射和噪声下的电活动响应
DOI:10.3389/fncom.2017.00107
发表时间:2017
期刊:Frontiers in computational neuroscience
影响因子:3.2
作者:Zhan F;Liu S
通讯作者:Liu S
Mixed-mode oscillations and bifurcation analysis in a pituitary model
垂体模型中的混合模式振荡和分叉分析
DOI:10.1007/s11071-018-4395-7
发表时间:2018-09
期刊:Nonlinear Dynamics
影响因子:5.6
作者:Zhan Feibiao;Liu Shenquan;Zhang Xiaohan;Wang Jing;Lu Bo
通讯作者:Lu Bo
基底神经节的行动选择模型和皮层环路的STDP-强化学习机制
  • 批准号:
    11872183
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    刘深泉
  • 依托单位:
随意运动的大脑皮层控制与相关神经元信号的波形特征
  • 批准号:
    11172103
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    刘深泉
  • 依托单位:
神经元轴突的囊泡运输和突触动力学
  • 批准号:
    10872069
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    刘深泉
  • 依托单位:
Noble心脏模型的波形结构
  • 批准号:
    19902005
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    9.0万元
  • 批准年份:
    1999
  • 负责人:
    刘深泉
  • 依托单位:
国内基金
海外基金