本项目利用非线性动力学的原理,从理论分析、数值仿真和实验观察等三个方面系统地研究神经元放电活动和信息编码的动力学特性。主要成果包括利用快慢动力学分析技巧、分岔理论和数值方法,对神经元的一些重要放电节律模式,特别是整数倍、加周期等放电节律,多种簇放电和峰放电之间的一些转迁现象的动力学行为及其产生机理给出较完整的理论解释;对神经元耦合系统的各种放电同步现象,特别是节律同步和簇同步,以及神经突触的电和化学耦合方式、时滞和噪声因素对神经放电同步的影响进行较系统的理论研究;研究了神经网络系统的时空模式、随机共振、相干结构和吸引子行为和神经介质中的信息传播特性等问题;对神经编码类型和机制的观点及理论方法进行了一些初步探索;较系统地开展了动物的实验性神经起步点的放电行为和血压感受器实验和分析。上述对神经元和网络的动力学研究是非线性动力学和神经科学的跨学科交叉领域。其研究不但推动非线性动力学和神经生理学理论和方法的新突破,有重要的理论意义,而且在神经医学、人工智能和计算机科学上也有重要应用前景
英文主题词Neurodynamics; firing activity; synchronization; spatiotemporal mode; information encoding