7、时间信息处理：成对脉冲易化和慢抑制的计算作用

时间信息处理：成对脉冲易化和慢抑制的计算作用

1. 神经系统面临的挑战

神经系统需要理解我们感官环境中“绽放、嗡嗡作响的混乱”，它不断接收大量输入并必须实时做出决策。大多数现实世界的刺激会作用于外周感觉层，产生时空活动模式。根据刺激的性质，神经系统会利用感觉传入神经活动的空间、时间或时空模式中的信息。

1.1 空间信息

空间信息是指编码在感觉传入神经激活模式中的信息，与激活的时间结构无关。例如：
- 简单的空间任务：判断刺激是施加在食指还是无名指上。
- 复杂的空间任务：字符识别和元音感知。不同字母会激活不同的光感受器模式，新皮层必须根据这些模式做出决策来解读它们。元音的时间结构相对较少，可以根据其共振峰频率以及频率之间的关系进行区分。

1.2 时间信息

在时间任务中，信息编码在刺激的时间结构中。心理物理学研究通常使用间隔或持续时间辨别任务来分析时间信息处理。例如在间隔辨别任务中，受试者会听到由标准间隔分隔的两个短暂听觉音调（短音），以及由比较间隔分隔的第二对短音，然后需要判断哪个间隔更长。

这个任务的分析比较复杂，因为每个短音都会激活相同的初级听觉传入神经，即在初级感觉层，短和长刺激在初级传入神经的空间激活模式上是相同的。为了区分短和长间隔，神经系统必须将时间信息转换为空间代码。

大多数现实世界的刺激并非纯粹的空间或时间任务，而是时空任务。神经系统必须同时使用空间和时间线索来完成复杂的感觉任务，如语音感知、音乐感知和运动处理。

2. 时间依赖的神经元特性

目前，我们对神经元如何进行计算的理解基于理论模型，其中相互连接的单元对其输