海马位置细胞、内嗅皮层栅格细胞编码机理及其在动物导航中的作用探讨

神经生物学最新进展证实海马及内嗅皮层是负责哺乳动物导航的分布式神经网络的中心，本课题主要基于海马及内嗅皮层多电极记录实验数据，构建单个神经元及海马和内嗅皮层闭合回路的神经网络模型，通过非线性动力学理论分析和计算机模拟实验揭示动物基于认知地图导航的内在神经机制。在细胞水平，课题重点探讨位置细胞、栅格细胞和联合细胞的编码机制；在神经回路水平，重点探讨以下几个关键因素对海马和内嗅皮层分工合作参与路径积分和导航的神经动力学的调控作用：theta节律局域场电位、海马CA1区规则排列抑制性中间神经元、内嗅皮层由浅至深各层间相互关系，以及海马和内嗅皮层相互投射关系。研究结果期望在细胞和回路水平揭示海马和内嗅皮层闭合回路依据动物位置、方向、和自身运动速度等计算并实时更新相对外部空间方位的内在神经表象的神经机制；在应用方面期望为机器人的空间导航研究提供计算神经科学依据。