视皮层神经元网络时空行为的动力学机制研究

项目名称： 视皮层神经元网络时空行为的动力学机制研究

项目编号： No.11372224

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 古华光

作者单位： 同济大学

项目金额： 98万元

中文摘要： 生物学实验发现,外界视觉刺激下的大脑视皮层能产生同步振荡；近期则发现在阻断抑制性中间神经元和阻断神经元的M型钾电流时更易产生螺旋波；而有实验提示改变M型钾电流可以引起神经元电活动的分岔类型的改变。本项目拟通过模型理论仿真结合生物学实验来阐释视皮层网络时空行为的动力学机制。实验选用视皮层脑片，通过膜片钳技术确认改变M型钾电流确实可以引起的锥体神经元分岔类型的转迁；通过电压敏感染料来记录抑制性中间神经元被阻断前后、改变M型钾电流前后、通过刺激器施加外界刺激前后脑片的时空行为。依据生物学实际搭建网络模型，研究锥体神经元的分岔类型、抑制性中间神经元、外界刺激和随机因素对网络时空行为的影响。综合实验和理论模型结果，分析单元振子特性以及调控因素对螺旋波和时空行为的同步程度的影响，统一认识螺旋波和同步振荡等时空行为。该结果有助于促进对视皮层的时空行为和生理功能以及网络时空动力学的深入研究。

中文关键词： 神经动力学；时空行为；神经元网络；螺旋波；癫痫

英文摘要： Synchronous oscillation were observed in the experiments on visual cortex with external visual stmulus, and spiral waves were discovered in recent experiments with inhibatory middle neurons blocked and M-type potassium current of neurons blocked. Modifica

英文关键词： Neurodynamics；Spatiotemporal behaviors；Neuronal network；Spiral wave；Epilepsy