国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

腦處理信息量化模型中網(wǎng)絡(luò)相關(guān)性的分級體系

2020-02-02 03:37謝勤
電子技術(shù)與軟件工程 2020年16期
關(guān)鍵詞:抑制性實心信息處理

謝勤

(廣州生產(chǎn)力促進(jìn)中心 廣東省廣州市 510000)

我們的前期研究建立了量化描述腦信息處理過程的模型[1-28]。我們還研究了一些用于腦運作分析的工具[29-33]。在文獻(xiàn)[1-33]的論述中,涉及腦處理信息時相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的討論,這里作一次系統(tǒng)的回顧和總結(jié),并探討量化模型及其網(wǎng)絡(luò)相關(guān)性分級體系的重要啟示。需要說明的是,本文很多內(nèi)容在論文[1-33]已經(jīng)提出和描述過,為方便閱讀,不再過細(xì)地標(biāo)明出處在文獻(xiàn)[1-33]。

1 一級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)

1.1 定義

腦處理某特定信息時(例如存儲或回憶起一段連續(xù)的過程時),信息處理的一級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)為全網(wǎng)絡(luò)。

1.2 定義一級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的原因和意義

(1)從量化分析模型的角度,在處理某特定信息時,腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中,每個細(xì)胞都有對應(yīng)的分解出來的前向網(wǎng)絡(luò),每個前向網(wǎng)絡(luò)每時每刻都在在處理輸入輸出向量樣本,不產(chǎn)生動作電位的神經(jīng)細(xì)胞,只是在相應(yīng)時間內(nèi)處理的樣本輸出為0。

(2)當(dāng)前流行的,用于解釋腦信息處理運作過程的“聯(lián)結(jié)主義”,存在重要缺點:只注重“連接”,而很少關(guān)注、沒有深入探究“不連接”、“連接減弱”、“傳遞時延”等在信息處理過程中的重要意義,文獻(xiàn)[1-33]建立的量化分析模型和一級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的定義解決了這個問題,量化描述清楚了腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息處理過程。

(3)在量化模型的幫助下,我們能從一個特別的角度看待我們的文明體系,對我們的文明世界有更深刻的理解[34]。

(4)等。

2 二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)

2.1 定義

腦處理某特定信息時,信息處理的一級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)在處理特定信息時(例如存儲或回憶起一段連續(xù)的過程時),在更小尺度的時間段內(nèi),會出現(xiàn)有細(xì)胞群同步活躍(或在一群細(xì)胞同步活躍的同時,另一群細(xì)胞抑制),典型的例子是腦電中的α波、β波、和更快的快波。以β 波一個周期大小的時間段(幾十毫秒)為例,在這個時間段中,處理特定信息(對應(yīng)一段連續(xù)過程中的“一幅圖像”)的二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)范圍如下:

(1)腦中動脈血供給豐富的細(xì)胞;

(2)腦中興奮程度高到一定程度的細(xì)胞;

(3)腦中因和(1)、(2)中細(xì)胞存在較強(qiáng)的抑制性連接,當(dāng)(1)、(2)中的細(xì)胞興奮程度比較高時,相應(yīng)的抑制程度較大的細(xì)胞;

(4)二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)范圍為上述3類細(xì)胞的合集和3類細(xì)胞群內(nèi)、3 類細(xì)胞群間細(xì)胞之間的相互連接共同構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò);

按上述定義,設(shè)T1、T2、T3…為時間軸上按序排列的,每個為β 波一個周期大?。◣资撩耄┑臅r間段,T1 時間段中處理“圖像1”的二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)為G1,T2 時間段中處理“圖像2”的二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)為G2,T3 時間段中處理“圖像3”的二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)為G3,…隨著時間推移,“G1、G2、G3 網(wǎng)絡(luò)的并集以及各Gi 網(wǎng)絡(luò)之間的連接”為處理相應(yīng)連續(xù)過程的二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)。

2.2 關(guān)于所定義二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)范圍的細(xì)節(jié)

(1)在討論二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)范圍時,把“處理特定信息時的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)”和“相關(guān)網(wǎng)絡(luò)中動脈血供給豐富的細(xì)胞組成的網(wǎng)絡(luò)”比較時,前者是“相關(guān)網(wǎng)絡(luò)中動脈血供給豐富的細(xì)胞組成的網(wǎng)絡(luò)”加上“由于和后者中細(xì)胞存在較強(qiáng)的抑制性連接,當(dāng)后者中動脈血供給豐富的細(xì)胞興奮程度比較高的時候,相應(yīng)的興奮程度低到一定程度的細(xì)胞群”和“由于外界輸入等原因,雖動脈血供給少,但興奮程度仍達(dá)到一定程度的細(xì)胞;由于和這些細(xì)胞有較強(qiáng)抑制性連接,抑制程度到達(dá)一定程度的細(xì)胞”以及“前3 個引號所敘述細(xì)胞群中和細(xì)胞群之間的相互連接”共同組成的網(wǎng)絡(luò)。

(2)腦的整個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實質(zhì)上是異構(gòu)的(由不同類型的神經(jīng)細(xì)胞、不同類型的神經(jīng)細(xì)胞連接構(gòu)成,等),在定義“處理某一特定信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”時,可根據(jù)實際情況和需要,為每種不同類型的神經(jīng)細(xì)胞定義不同的“興奮程度到達(dá)一定程度、抑制程度到達(dá)一定程度”標(biāo)準(zhǔn);為每種不同類型的神經(jīng)細(xì)胞連接定義不同的“興奮性連接強(qiáng)到一定程度、抑制性連接強(qiáng)到一定程度”標(biāo)準(zhǔn);等。例如,對[36][37]所涉及的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究定義相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),[36][37]的主要內(nèi)容見本文第6 節(jié)、第7 節(jié)介紹;等。

(3)對于二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)定義中的“腦中動脈血供給豐富的細(xì)胞”和“腦中興奮程度高到一定程度的細(xì)胞”,二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)范圍包括輸入到這兩類細(xì)胞的突觸結(jié)構(gòu)。

(4)存在這樣的場景,設(shè)細(xì)胞A 屬于T1 時間段內(nèi)二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)G1 中“腦中動脈血供給豐富的細(xì)胞”和“腦中興奮程度高到一定程度的細(xì)胞”組成的合集,細(xì)胞K 屬于T3 時間段內(nèi)二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)G3 中“腦中動脈血供給豐富的細(xì)胞”和“腦中興奮程度高到一定程度的細(xì)胞”組成的合集;細(xì)胞A 發(fā)出的抑制性投射,中途不經(jīng)過其他細(xì)胞中轉(zhuǎn),到達(dá)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)G3 中的細(xì)胞K,細(xì)胞A 細(xì)胞體的興奮信號需要經(jīng)過較長的時間延遲,才能到達(dá)和細(xì)胞K 連接的突觸結(jié)構(gòu)處(突觸結(jié)構(gòu)屬于T3 時間段內(nèi)二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)G3 的范圍),這時,可能有這樣的情況,在和細(xì)胞K 連接的突觸前部(突觸前部也屬于細(xì)胞A 的一部分)處于興奮程度較大的狀態(tài)時,處于二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)G1 中的細(xì)胞A 的細(xì)胞體已經(jīng)不處于興奮程度較大的狀態(tài);在上述場景中,在定義T1 時間段內(nèi)的二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)G1 時,可認(rèn)為細(xì)胞K 也屬于G1,在這種場景中,“細(xì)胞A 和細(xì)胞K 有較強(qiáng)的抑制性連接,細(xì)胞A 和細(xì)胞K 連接的突觸前部(屬于細(xì)胞A的一部分)興奮程度比較高的時候,對細(xì)胞K 產(chǎn)生比較強(qiáng)的抑制效應(yīng)”。

2.3 定義二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的原因和意義

(1)文獻(xiàn)[1-9]提出了血液循環(huán)在大腦處理信息的過程中具有時序控制作用,并用量化模型結(jié)合結(jié)構(gòu)風(fēng)險最小化相關(guān)理論說明時序控制作用的意義,給出了相關(guān)的證據(jù),例如灌注障礙發(fā)生時腦電波的變化等。二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的定義和三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的定義有助于更清楚理解血液循環(huán)在大腦處理信息過程中的時序控制作用。

(2)等。

3 三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)

3.1 定義

腦處理某特定信息時,信息處理的一級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)在處理特定信息時(例如存儲或回憶起一段連續(xù)的過程時),在更小尺度的時間段內(nèi),會出現(xiàn)有細(xì)胞群同步活躍(或在一群細(xì)胞同步活躍的同時,另一群細(xì)胞抑制),典型的例子是腦電中的α波、β波、和更快的快波。以β 波一個周期大小的時間段(幾十毫秒)為例,在這個時間段中,處理特定信息(對應(yīng)一段連續(xù)過程中的“一幅圖像”)的三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)范圍如下:

(1)興奮程度高到一定程度的細(xì)胞;

(2)因和(1)中細(xì)胞存在較強(qiáng)的抑制性連接,當(dāng)(1)中的細(xì)胞興奮程度比較高時,相應(yīng)的抑制程度較大的細(xì)胞;

(3)三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)范圍為上述2類細(xì)胞的合集和2類細(xì)胞群內(nèi)、2 類細(xì)胞群間細(xì)胞之間的相互連接共同構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò);

按上述定義,設(shè)T1、T2、T3…為時間軸上按序排列的,每個為β 波一個周期大?。◣资撩耄┑臅r間段,T1 時間段中處理“圖像1”的三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)為G1,T2 時間段中處理“圖像2”的三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)為G2,T3 時間段中處理“圖像3”的三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)為G3,…隨著時間推移,“G1、G2、G3 網(wǎng)絡(luò)的并集以及各Gi 網(wǎng)絡(luò)之間的連接”為處理相應(yīng)連續(xù)過程的三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)。

3.2 關(guān)于所定義三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)范圍的細(xì)節(jié)

(1)腦的整個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實質(zhì)上是異構(gòu)的(由不同類型的神經(jīng)細(xì)胞、不同類型的神經(jīng)細(xì)胞連接構(gòu)成,等),在定義“處理某一特定信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”時,可根據(jù)實際情況和需要,為每種不同類型的神經(jīng)細(xì)胞定義不同的“興奮程度到達(dá)一定程度、抑制程度到達(dá)一定程度”標(biāo)準(zhǔn);為每種不同類型的神經(jīng)細(xì)胞連接定義不同的“興奮性連接強(qiáng)到一定程度、抑制性連接強(qiáng)到一定程度”標(biāo)準(zhǔn);等。例如,對[36][37]所涉及的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究定義相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),[36][37]的主要內(nèi)容見本文第6 節(jié)、第7 節(jié)介紹;等。

(2)對于三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)定義中的“腦中興奮程度高到一定程度的細(xì)胞”,三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)范圍包括輸入到這類細(xì)胞的突觸結(jié)構(gòu)。

(3)存在這樣的場景,設(shè)細(xì)胞A 屬于T1 時間段內(nèi)三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)G1 中“腦中興奮程度高到一定程度的細(xì)胞”,細(xì)胞K 屬于T3 時間段內(nèi)三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)G3 中“腦中興奮程度高到一定程度的細(xì)胞”;細(xì)胞A 發(fā)出的抑制性投射,中途不經(jīng)過其他細(xì)胞中轉(zhuǎn),到達(dá)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)G3 中的細(xì)胞K,細(xì)胞A 細(xì)胞體的興奮信號需要經(jīng)過較長的時間延遲,才能到達(dá)和細(xì)胞K 連接的突觸結(jié)構(gòu)處(突觸結(jié)構(gòu)屬于T3 時間段內(nèi)三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)G3 的范圍),這時,可能有這樣的情況,在和細(xì)胞K 連接的突觸前部(突觸前部也屬于細(xì)胞A 的一部分)處于興奮程度較大的狀態(tài)時,處于三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)G1 中的細(xì)胞A 的細(xì)胞體已經(jīng)不處于興奮程度較大的狀態(tài);在上述場景中,在定義T1 時間段內(nèi)的三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)G1 時,可認(rèn)為細(xì)胞K 也屬于G1,在這種場景中,“細(xì)胞A 和細(xì)胞K 有較強(qiáng)的抑制性連接,細(xì)胞A 和細(xì)胞K 連接的突觸前部(屬于細(xì)胞A 的一部分)興奮程度比較高的時候,對細(xì)胞K 產(chǎn)生比較強(qiáng)的抑制效應(yīng)”。

3.3 定義三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的原因和意義

(1)文獻(xiàn)[1-9]提出了血液循環(huán)在大腦處理信息的過程中具有時序控制作用,并用量化模型結(jié)合結(jié)構(gòu)風(fēng)險最小化相關(guān)理論說明時序控制作用的意義,給出了相關(guān)的證據(jù),例如灌注障礙發(fā)生時腦電波的變化等。二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的定義和三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的定義有助于更清楚理解血液循環(huán)在大腦處理信息過程中的時序控制作用。

(2)等。

4 四級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)

4.1 定義

腦處理某特定信息時,信息處理的一級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)在處理特定信息時(例如存儲或回憶起一段連續(xù)的過程時),在更小尺度的時間段內(nèi),會出現(xiàn)有細(xì)胞群同步活躍(或在一群細(xì)胞同步活躍的同時,另一群細(xì)胞抑制),典型的例子是腦電中的α波、β波、和更快的快波。以β 波一個周期大小的時間段(幾十毫秒)為例,在這個時間段中,處理特定信息(對應(yīng)一段連續(xù)過程中的“一幅圖像”)的四級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)范圍如下:

(1)興奮程度高到一定程度的細(xì)胞;

(2)四級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)范圍為上述細(xì)胞和細(xì)胞之間的相互連接構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò);

按上述定義,設(shè)T1、T2、T3…為時間軸上按序排列的,每個為β 波一個周期大小(幾十毫秒)的時間段,T1 時間段中處理“圖像1”的四級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)為G1,T2 時間段中處理“圖像2”的四級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)為G2,T3 時間段中處理“圖像3”的四級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)為G3,…隨著時間推移,“G1、G2、G3 網(wǎng)絡(luò)的并集以及各Gi 網(wǎng)絡(luò)之間的連接”為處理相應(yīng)連續(xù)過程的四級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)。

4.2 關(guān)于所定義四級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)范圍的細(xì)節(jié)

(1)腦的整個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實質(zhì)上是異構(gòu)的(由不同類型的神經(jīng)細(xì)胞、不同類型的神經(jīng)細(xì)胞連接構(gòu)成,等),在定義“處理某一特定信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”時,可根據(jù)實際情況和需要,為每種不同類型的神經(jīng)細(xì)胞定義不同的“興奮程度到達(dá)一定程度”的標(biāo)準(zhǔn);為每種不同類型的神經(jīng)細(xì)胞連接定義不同的“興奮性連接強(qiáng)到一定程度、抑制性連接強(qiáng)到一定程度”標(biāo)準(zhǔn);等。例如,對[36][37]所涉及的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究定義相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),[36][37]的主要內(nèi)容見本文第6 節(jié)和第7 節(jié)介紹;等。

4.3 定義四級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的原因和意義

(1)多數(shù)實驗研究,特別是基于fMRI,鈣成像技術(shù),光遺傳和光控技術(shù)等方面的研究,實際上重點關(guān)注的是四級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)。

(2)各類感受器將信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化后,輸入腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一般是興奮性的信號,例如:視覺信息通過視網(wǎng)膜處理后,是以興奮性信號的方式傳入到腦中的[35]…等等。四級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)是形成三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)和二級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的重要基礎(chǔ)。

(3)等。

5 腦處理信息量化模型及其網(wǎng)絡(luò)相關(guān)性分級體系的啟示

5.1 對“聯(lián)結(jié)主義”的啟示

當(dāng)前流行的,用于解釋腦信息處理運作過程的“聯(lián)結(jié)主義”,存在重要缺點:只注重“連接”,而很少關(guān)注、沒有深入探究“不連接”、“連接減弱”、“傳遞時延”等在信息處理過程中的重要意義,文獻(xiàn)[1-33]建立的量化分析模型和一級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的定義解決了這個問題,量化描述清楚了腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息處理過程。

5.2 對腦研究相關(guān)技術(shù)的啟示

當(dāng)前的光遺傳和光控技術(shù)并不完善,一個存在的重要問題是,細(xì)胞群在存儲原始信息時,各細(xì)胞子群是按次序活躍的;而采用人工干預(yù)激活相關(guān)細(xì)胞群時,各細(xì)胞子群卻是同時激活的;借助文獻(xiàn)[1-33]所建立的腦信息處理量化模型分析可以看出,上述兩個過程中,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理的是不同的信息。

5.3 對腦研究下一步工作的啟示

從文獻(xiàn)[1-33]建立的腦處理信息量化模型可以看出,腦研究下一步工作的部分重要任務(wù)是:研究定義信息處理過程中“各種不同類型神經(jīng)細(xì)胞興奮程度達(dá)到一定程度(或抑制程度達(dá)到一定程度),因此屬于處理特定信息時的二、三級相關(guān)網(wǎng)絡(luò)”的具體標(biāo)準(zhǔn);研究定義信息處理過程中“各種不同的神經(jīng)細(xì)胞連接中,興奮性連接強(qiáng)到一定程度、抑制性連接強(qiáng)到一定程度”具體標(biāo)準(zhǔn);研究測定“不同情況下各種神經(jīng)細(xì)胞連接強(qiáng)度的修改變化規(guī)律”;研究“非入侵式測定大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中,傳遞時延的技術(shù)”;相關(guān)量化模型和所闡明的原理用于改進(jìn)現(xiàn)有的神經(jīng)科學(xué)技術(shù);等。

6 猴屈腕運動的適應(yīng)性學(xué)習(xí)過程所對應(yīng)的小腦信息處理相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的演變情況(供參考)

猴屈腕運動的適應(yīng)性學(xué)習(xí)實驗:訓(xùn)練猴子學(xué)會用腕關(guān)節(jié)克服一定的負(fù)載,將一只手柄拉回到原來的起始位置上獲得食物獎賞,并且在動物做這一動作的同時記錄浦肯野細(xì)胞的簡單鋒電位和復(fù)雜鋒電位兩種放點活動。實驗者發(fā)現(xiàn)[35]:

實驗場景一:在動物完成每次手柄復(fù)位的過程中,只要負(fù)載沒有變化,浦肯野細(xì)胞均呈現(xiàn)出較高頻率的簡單鋒位放電和間或的復(fù)雜鋒位放電[35]。

實驗場景二:如果加大負(fù)載,猴子一開始不能將手柄復(fù)位,但經(jīng)過幾十次操作后,猴子就逐漸適應(yīng)了負(fù)載的變化而能夠?qū)⑹直鷱?fù)位。在這一行為的適應(yīng)過程中,浦肯野細(xì)胞的放電活動作如下變化:第一,復(fù)雜鋒電位發(fā)放(反映爬行纖維的傳入活動)先是顯著地增多,但隨著對新負(fù)載的適應(yīng),其發(fā)放逐漸減少并恢復(fù)到正常水平;第二,簡單鋒電位發(fā)放(反映苔狀纖維的傳入活動)先是增多然后逐漸減少,并維持于低水平[35]。

上述實驗過程對應(yīng)小腦信息處理相關(guān)網(wǎng)絡(luò)演變的一種經(jīng)典情況如圖1[36]。

在實驗場景一中,負(fù)載沒有變化,所監(jiān)測的浦肯野細(xì)胞呈現(xiàn)出較高頻率的簡單鋒位放電和間或的復(fù)雜鋒位放電,這時,所檢測的浦肯野細(xì)胞,爬行纖維對應(yīng)的細(xì)胞屬于處理信息相關(guān)網(wǎng)絡(luò)(圖1中用實線圈出的N1 網(wǎng)絡(luò))中興奮程度較高的細(xì)胞,用灰色實心節(jié)點表示,同時所檢測的浦肯野細(xì)胞用紅色圈標(biāo)出,爬行纖維對應(yīng)的細(xì)胞用藍(lán)圈標(biāo)出[36]。

在實驗場景二的行為適應(yīng)過程,可以分兩個階段,對應(yīng)不同的信息處理相關(guān)網(wǎng)絡(luò)[36]:

在實驗場景二第一階段,復(fù)雜鋒電位發(fā)放(反映爬行纖維的傳入)顯著增多,簡單鋒電位發(fā)放(反映苔狀纖維的傳入活動)增多;這個階段,所檢測的浦肯野細(xì)胞,爬行纖維對應(yīng)的細(xì)胞興奮程度進(jìn)一步升高,仍屬于處理信息相關(guān)網(wǎng)絡(luò)(圖1中用實線圈出的Nc 網(wǎng)絡(luò))中興奮程度較高的細(xì)胞,用灰色實心節(jié)點表示,同時所檢測的浦肯野細(xì)胞用雙紅色圈標(biāo)出、爬行纖維對應(yīng)的細(xì)胞用雙藍(lán)色圈標(biāo)出。同時,在新的行為學(xué)習(xí)適應(yīng)過程中,可能有一些新的浦肯野細(xì)胞興奮程度增大,成為處理信息相關(guān)網(wǎng)絡(luò)(圖1中用實線圈出的Nc 網(wǎng)絡(luò))中興奮程度較高的細(xì)胞,用灰色節(jié)點表示,同時用紫色圈標(biāo)出[36]。

在實驗場景二第二階段,復(fù)雜鋒電位發(fā)放逐步減少并恢復(fù)到正常水平,簡單鋒電位逐漸減少,并維持于低水平;這個階段,所檢測的浦肯野細(xì)胞,可能不再屬于處理信息相關(guān)網(wǎng)絡(luò)(圖1中用實線圈出的N2 網(wǎng)絡(luò)),用白色空心節(jié)點表示,同時用紅色圈標(biāo)出[36]。

在實驗場景二中,“所檢測浦肯野細(xì)胞興奮程度下降,維持于低水平,甚至因興奮程度低不再屬于處理信息相關(guān)網(wǎng)絡(luò)(圖1中用實線圈出的N2 網(wǎng)絡(luò))”這一過程的原因既有“同時刺激爬行纖維和苔狀纖維引起浦肯野細(xì)胞對平行纖維信號反應(yīng)減弱”,也有繼發(fā)的“因為浦肯野細(xì)胞的興奮水平降低,引起平行纖維-浦肯野細(xì)胞LTP 效應(yīng)減弱,在各種遺忘機(jī)制作用下,興奮程度低至不再屬于處理信息相關(guān)網(wǎng)絡(luò)”等原因[36]。

為方便敘述和理解,其他種類的細(xì)胞所發(fā)生的興奮程度變化、進(jìn)而引起的處理信息相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的演變在圖中未展示出來[36]。

上面文字介紹中,間或發(fā)放的爬行纖維對應(yīng)的細(xì)胞(在N1,N2中用藍(lán)色圈標(biāo)出)仍被認(rèn)為“興奮程度足夠高,屬于信息處理相關(guān)網(wǎng)絡(luò)”,是因為“如果毀損下橄欖核,則可使動物產(chǎn)生和毀損小腦類似的共濟(jì)失調(diào)等癥狀[35]”,提示間或發(fā)放的爬行纖維信號對信息處理的作用不能忽略[36]。

上面文字介紹的是實驗過程所對應(yīng)的小腦信息處理相關(guān)網(wǎng)絡(luò)演變的一種經(jīng)典情況,不排除有“所檢測浦肯野細(xì)胞興奮程度下降,維持于相對低水平,但興奮程度仍足夠高,仍屬于處理信息相關(guān)網(wǎng)絡(luò)中興奮程度高的細(xì)胞”等其他情況[36]。

7 基底神經(jīng)節(jié)通路參與運動調(diào)控的信息處理相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(供參考)

典型的基底神經(jīng)節(jié)通路參與運動調(diào)控的信息處理相關(guān)網(wǎng)絡(luò)有如下子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):

典型的直接通路參與運動調(diào)控的信息處理相關(guān)網(wǎng)絡(luò)有如圖2A所示的子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),由紅色實心節(jié)點、藍(lán)色實心節(jié)點、紅色實心線、藍(lán)色實心線標(biāo)記;其中,紅色實心節(jié)點表示信息處理相關(guān)網(wǎng)絡(luò)中興奮程度較高的細(xì)胞,蒼白球內(nèi)側(cè)部的藍(lán)色實心節(jié)點表示“蒼白球內(nèi)惻部中因和尾核/殼核中興奮的細(xì)胞有較強(qiáng)的抑制性連接,當(dāng)尾核/殼核中用紅色實心節(jié)點表示的細(xì)胞興奮時,相應(yīng)的抑制程度比較大的細(xì)胞”,紅色實心線表示興奮性連接,藍(lán)色實心線表示抑制性連接。

典型的間接通路參與運動調(diào)控的信息處理相關(guān)網(wǎng)絡(luò)有如圖2B所示的子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),由紅色實心節(jié)點、藍(lán)色實心節(jié)點、紅色實心線、藍(lán)色實心線標(biāo)記;其中,紅色實心節(jié)點表示信息處理相關(guān)網(wǎng)絡(luò)中興奮程度較高的細(xì)胞,蒼白球外側(cè)部的藍(lán)色實心節(jié)點表示“蒼白球外側(cè)部中因和尾核/殼核中興奮的細(xì)胞有較強(qiáng)的抑制性連接,當(dāng)尾核/殼核中用紅色實心節(jié)點表示的細(xì)胞興奮時,相應(yīng)的抑制程度比較大的細(xì)胞”,丘腦VA/VL 復(fù)合體中的藍(lán)色實心節(jié)點表示“丘腦VA/VL 復(fù)合體中因和蒼白球內(nèi)側(cè)部中興奮的細(xì)胞有較強(qiáng)的抑制性連接,當(dāng)蒼白球內(nèi)側(cè)部中用紅色實心節(jié)點表示的細(xì)胞興奮時,相應(yīng)的抑制程度比較大的細(xì)胞”。

上述兩類典型子網(wǎng)絡(luò)的運作遵循著大腦處理信息量化模型[1-33]所描述的腦信息處理基本原理。

在我們的前期論文《大腦量化模型問答收錄:猴屈腕運動的適應(yīng)性學(xué)習(xí)過程所對應(yīng)的小腦信息處理相關(guān)網(wǎng)絡(luò)演變情況》[36]中,所介紹的小腦信息處理相關(guān)網(wǎng)絡(luò)運作遵循著大腦處理信息量化模型[1-33]所描述的腦信息處理基本原理。

了解上述運動相關(guān)的腦信息處理相關(guān)網(wǎng)絡(luò)情況,有助于準(zhǔn)確理解論文《一個由不完美信息處理系統(tǒng)建成的文明世界》[34]中的表述,例如:

“人類各種智力相關(guān)的活動可以歸結(jié)為遵循著[25-27]所述基本運作原理的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運作過程[34]”這一表述中“智力相關(guān)的活動”既包括理論知識的建立和運用,也包括各種動手能力的培養(yǎng)和發(fā)揮、運動員運動技能的培養(yǎng)和發(fā)揮、等等。

“這些知識和理論對應(yīng)‘用于訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的樣本’[34]” 這一表述中的知識既包括顯性知識,也包括隱性知識、沉默知識等,例如風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造行業(yè)中,工人生產(chǎn)設(shè)備的熟練的勞動技能等。

猜你喜歡
抑制性實心信息處理
抑制性建言影響因素研究評述與展望
基于抑制性自突觸的快慢對神經(jīng)元簇放電節(jié)律模式的研究
東營市智能信息處理實驗室
論我國民間借貸法律規(guī)制的發(fā)展和完善——從抑制性規(guī)制到激勵性規(guī)制
地震烈度信息處理平臺研究
一種實心輪胎檢測裝置及其系統(tǒng)
CTCS-3級列控系統(tǒng)RBC與ATP結(jié)合部異常信息處理
GFRP管實心混凝土組合柱的研究現(xiàn)狀與發(fā)展
在神經(jīng)病理性疼痛大鼠中脊髓背角III層甘氨酸能神經(jīng)元投射至II層放射狀神經(jīng)元的抑制性環(huán)路發(fā)生功能障礙
某圓端型實心橋墩動力彈塑性時程分析
鄯善县| 阜阳市| 白玉县| 凌海市| 淳化县| 荆州市| 阿巴嘎旗| 眉山市| 佛学| 烟台市| 泸定县| 鄂托克旗| 工布江达县| 阳山县| 永宁县| 黑龙江省| 永泰县| 闽清县| 虎林市| 瑞安市| 威远县| 上思县| 邹平县| 法库县| 新源县| 壤塘县| 神农架林区| 临颍县| 兴隆县| 许昌县| 泾川县| 顺昌县| 托里县| 都昌县| 象州县| 湾仔区| 长葛市| 若羌县| 策勒县| 申扎县| 资兴市|