关于脑信息处理的能量原理与神经动力学分析

中枢神经系统的信号传递与神经信息处理需要消耗大量的能量，而能量代谢的消耗主要包括动作电位的产生与传递，神经突触的活动以及维持神经元静息膜电位。采用能量有效性方法来处理神经信息，是当前神经动力学领域内的重点研究课题。本计划根据分析动力学和非线性动力学原理并根据神经电生理实验结果研究：(1).用能量方法构造若干个神经网络模型，然后给出该神经网络在自发条件下的能量编码以及在刺激作用下的能量编码；（2）在神经振子群总能量随时间演化的定量模型的研究基础上（该项研究已发表在IEEE Transcations Neural Networks.2008），建立皮层能量随空间变化的定量模型，并研究能量编码的空间演化；（3）结合已发表的能量演化模型，探讨能量演化的概率分布，这是由于认知过程需要不同脑区的互相协作；（4）认知过程中的神经细胞活动的宏观表达与离子通道的微观动力学机制的统一模型研究。