基于数值方法的大脑神经回路与功能集团结构研究

项目名称： 基于数值方法的大脑神经回路与功能集团结构研究

项目编号： No.61375122

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 危辉

作者单位： 复旦大学

项目金额： 78万元

中文摘要： 复杂脑功能网络已成为计算神经科学研究的重要内容。现有研究集中在小世界结构特性上，且研究对象为宏观（磁共振成像、脑电图等）构建的功能网络，无法反应神经元的活动规律。从微观（神经元）分析能更精细刻画脑功能网络的连接规律，而社团结构分析对于揭示功能网络的模块性、神经环路结构具有更加重要的意义。 本项目以执行学习与记忆认知任务动物的在体多电极记录神经元构建的功能网络为研究对象，结合计算模型对社团结构的形成、划分、评价进行研究，分析其神经机制。具体内容包括：构建海马计算模型，模拟脑执行不同认知任务形成的社团结构，揭示其演化规律；设计一种新的快速社团划分方法，自动识别社团个数和结构，分析认知任务社团结构特性；提出一种新的社团划分评价函数，衡量社团划分的强弱，可直接检测重叠社团结构。 本项目的研究不仅为阐明脑认知任务信息处理的神经机制提供了理论依据，也为脑疾病的诊断和治疗提供了新方向。

中文关键词： 神经编码；数值分析；多电极记录；神经元功能网络；社团结构

英文摘要： It is well known that the complex neuronal networks are the basis of the functional nervous system. Exploring the process of neural information processing in the neuronal and circuit level is one of the key objectives in neurobiology, neurophysiology, and

英文关键词： Neural Encoding；Numerical Analysis；Multi-electrode Recordings；;Neuronal Functional Networks；Community Structure