9、神经网络中相干性的潜在作用

神经网络中相干性的潜在作用

1. 引言

在神经网络的研究中，一个关键问题逐渐浮现：多个神经元的相干放电是否在大脑皮层的功能中扮演着重要角色？为了探究这个问题，我们进行了计算机模拟实验，结果表明，脉冲的精确时间在神经网络中至关重要，这样的网络具有潜在的强大辨别和回忆能力。

有大量证据显示神经冲动到达特定神经元的时间绝非无关紧要。当刺激移除后，神经细胞膜上的电压会逐渐恢复到静息值。因此，不难想象，如果传入冲动不能同时或几乎同时到达体细胞区域，它们可能无法引发神经元的响应。

以下是一些体现时间重要性的例子：
- 听觉系统 ：人类听觉系统中，两条耳蜗神经中脉冲序列的微小时间偏移可用于定位声源，同一神经中脉冲的相对时间对语音辨别功能至关重要。
- 经典条件反射 ：感官刺激在十毫秒级别的时间把控，对经典条件反射起着关键作用。
- 癫痫病症 ：在癫痫病例中，神经元同步化达到极端程度，这显然源于神经元之间的相互兴奋。
- 心理物理实验 ：心理物理实验也间接证明了时间的重要性，例如视觉诱发电位与视觉皮层中兴奋性和抑制性突触后电位的总和效应相关。
- 生物实例 ：南美洲电鱼 Eigenmannia virescens 的中脑似乎存在对相位敏感的神经元，能够在毫秒级别进行辨别。

随着技术的发展，一些研究中心已经具备同时记录多个神经元活动的能力，我们有望很快了解在适当刺激下，警觉实验动物的皮层中是否会出现相关的脉冲序列。在此之前，我们只能依靠计算机