17、被动树突树中的突触相互作用

被动树突树中的突触相互作用

1. 兴奋与抑制的非线性相互作用

在被动树突树中,兴奋和分流抑制之间存在着连续的非线性相互作用。从理想化的二进制视角来看,抑制性输入(以矩形表示)能够否决更远端的兴奋性输入(以圆形表示),但对更靠近胞体的输入影响较小,从而近似实现了逻辑“与非”门的功能。不同的树突结构与特定的突触连接方式相结合,可以实现非常不同的逻辑表达式。

这种空间相互作用可能不是由单个突触输入产生,而是由突触组发挥作用,这在绝对抑制和相对抑制的区别中有所体现。这种空间精度要求较低的相互作用对发育过程的要求也大大降低,因为它只需要抑制性突触与兴奋性突触相邻或位于树突树的不同部分即可。

从生物物理学的角度来看,目前尚不清楚兴奋性和抑制性突触之间的相互作用具体有多特殊。如表5.1所示,如果抑制性电导变化的幅度较小,特异性就会较低。此外,在生理条件下,由于细胞会持续接受兴奋性输入,细胞电位可能永远不会处于静息电位。在这种情况下,超极化抑制和分流抑制之间的区别比我们通常假设的要小,因为两者相对于“有效”静息电位都是负向反转的。

视网膜神经节细胞的方向选择性是一个复杂的非线性操作实例,它似乎运用了突触逻辑。脊椎动物视网膜中的一部分神经节细胞,会对特定方向(偏好方向)的光点运动产生强烈反应,而对相反方向(零方向)的运动则无反应。经典实验表明,GABA能的突触抑制在阻止细胞对零方向运动做出反应中起着关键作用。近期对兔神经节细胞的研究还发现了一个额外的促进方向选择性的成分。

目前流行的方向选择性生物物理基础模型认为,神经节细胞树突树中由GABA受体介导的胆碱能兴奋和GABA能抑制之间存在非线性突触相互作用。对龟和蛙的方向选择性神经节细胞的细胞内记录支持了在零方

相关推荐

16、兴奋与抑制的非线性相互作用解析

本文深入解析了神经细胞中兴奋与抑制的非线性相互作用机制,涵盖电流产生、突触位置选择、实验验证及不同类型抑制(分流与超极化)的功能差异。文章探讨了抑制在空间和时间上的特异性,揭示了其在神经计算中的关键作用,如实现‘与非’逻辑操作和线性减法功能,并结合视网膜神经节细胞与果蝇运动检测系统的生理实例进行说明。最后展望了分子机制研究、多尺度整合、神经调节技术开发及人工智能交叉等未来方向,强调了该领域对理解神经系统功能与疾病治疗的重要意义。

python9snake的博客 73

54、树突树中的电压依赖性事件及动作电位启动机制

本文探讨了树突中电压依赖性事件及动作电位的启动机制,分析了电缆几何结构对电压、电流和电导阈值的影响,揭示了树突长度、极化位置和分支结构在动作电位启动中的作用。通过生物物理建模研究,阐明了轴突高钠通道密度和激活曲线左移如何促使动作电位在轴突起始段启动并反向传播至树突,强调了神经元各区域电特性差异对信号传导的关键影响。

python9snake的博客 137

17、皮质神经元合成树突生成模型

本文提出了一种基于真实皮质神经元数据的树突生成模型,通过构建分支模型和使用树突采样器生成具有生物学可行性的虚拟锥体神经元树突。研究使用了374个II/III层锥体神经元的基树突数据,并采用机器学习方法进行建模,以期为神经科学研究、皮质回路功能分析以及药物研发提供有效支持。

b9c0d的博客 57

17、神经元电缆理论与膜电位分析

本文系统介绍了神经元电缆理论及其在膜电位分析中的应用。从单室模型的局限性出发,引入电缆理论以描述电信号在树突和轴突中的空间传播特性。通过推导电缆方程并结合边界条件,建立了描述膜电位时空变化的数学框架。重点阐述了线性电缆理论下的理想模型,包括无限电缆的稳态与瞬态解、分支节点的电位分布,以及Rall模型对复杂树突结构的等效简化方法。进一步介绍了形态电紧张变换,用于可视化复杂神经元形态对电压衰减和延迟的影响。文章总结了不同模型的特点与适用场景,并提供了系统的研究步骤,为理解神经元内信号传播机制提供了坚实的理论基础

jenkins8butler的博客 129

11、神经元:信息传递、整合与多样性解析

本文深入解析了神经元如何通过突触输入产生兴奋性和抑制性突触后电位,并借助空间总和与时间总和实现信息的整合。神经元作为漏电积分-发放装置,依据输入信号的强度和模式决定是否触发动作电位,同时通过递质清除机制维持传递精度。文章还系统阐述了神经元在解剖结构、轴突输出、树突形态及神经递质使用上的高度多样性,揭示了其在感觉处理、运动控制、神经网络构建和环境适应中的生物学意义,并展望了未来在神经回路动态与疾病治疗方面的研究方向。

Pepper的专栏 83

17、探索大脑可塑性:经验如何重塑神经回路

本文深入探讨了大脑可塑性在不同脑区的表现及其与学习、记忆的密切关系。从眨眼条件反射中轴突投射的改变,到感觉和运动皮层映射图的重塑,揭示了经验如何动态重塑神经网络。研究涵盖动物实验与人类应用,包括脑机接口技术的发展与挑战,并强调环境因素对大脑结构与功能的重要影响。文章还分析了神经可塑性与学习之间因果关系的研究方法,并展望了未来在治疗神经疾病、优化认知训练和提升脑机交互技术方面的潜力,展现了大脑惊人的适应与自我更新能力。

Pepper的专栏 59

脉冲神经网络电流复用电路

本文提出了一种用于脉冲积分与发放神经形态系统的电流模式多路复用电路设计,通过时分复用技术减少芯片间模拟互连数量。设计包含全突触与全神经元芯片,采用改进型树突电路与低偏移OCA结构,有效抑制电荷注入与寄生电容影响。仿真表明多路复用未显著影响神经行为,引脚数减少87.5%。

jupi8的博客 848

cut&tag学习笔记

上图是我得到的结果,下图是教程的结果,比对结果有一些差异,我也不知道具体原因是啥。谷歌了一下,发现原因可能是因为环境变量的问题,系统不知道picard的具体位置,需要设置全局环境变量,遂查了一下picard的位置。我发现我做出来的结果测序深度一致,但是比对的结果有一点差异,不知道是我的操作问题,还是参考基因组更新了导致比对结果出现了些许不同。上图是我得到的结果,下图是教程的结果,除了IgG_rep1外比对结果一致。上图是我的结果,下图是教程的结果,结果不太一致,不知道是具体的原因是什么。

weixin_52073820的博客 2425

python数据处理与分析案例,python如何进行数据处理

大家好,本文将围绕基于python的数据处理案例展开说明,python数据处理与分析案例是一个很多人都想弄明白的事情,想搞清楚python如何进行数据处理需要先了解以下几个事情。大家好,小编来为大家解答以下问题,python数据处理案例步骤及其代码,python数据处理与分析教程,今天让我们一起来看看吧!哈喽~今天学习记录的是数据分析实训小案例。就用这个案例来好好巩固一下 python 数据分析三剑客。

a17348的博客 1240

基于YOLOv8-obb的自动车牌检测与CRNN车牌识别

基于YOLOv8-obb模型实现了针对带角度车牌的自动检测,并结合CRNN(Convolutional Recurrent Neural Network)技术进行车牌字符识别,旨在提高复杂场景下车牌识别系统的准确性和鲁棒性

坚强的强酸柠檬的博客 1146

【电子电力】IEEE33节点系统参数及拓扑图visio

IEEE33节点系统是一种广泛用于电力系统分析和研究的标准配电网络。该系统具有典型的辐射结构,适用于负载流分析、分布式发电优化及电力系统的可靠性评估。本报告主要基于IEEE33节点系统的拓扑图,讨论其在电子电力系统中的应用。通过MATLAB仿真分析了节点的电压分布、功率损耗等关键参数,并验证了系统的稳定性和有效性。

2401_84610415的博客 1万+

RDkit入门

今天开始写RDkit的入门教程,每天学习和写一小点,相信一句话“不积跬步无以至千里,不积小流无以成江海”,所以就慢慢来,一点一滴积累叭,从最简单的开始喽希望自己每天都能保持写博客的好习惯,把自己的代码笔记就极在这里,RDkit一块啃了很久的骨头,今天终于要下定决心,好好总结一波了,希望保持这个更新的频率,每天都能有所学。............

博客而已 6685

微信小程序——01开发前的准备和开发工具

微信小程序——01开发前的准备和开发工具

总裁余(余登武)博客 1万+

36、真核生物RNA PolII启动子预测相关研究

本文综述了真核生物RNA聚合酶II启动子预测的研究进展,涵盖转录调控机制、核心启动子元件(如TATA框、INR、GC框)、转录因子结合位点预测的挑战与方法。介绍了基于权重矩阵、神经网络和隐马尔可夫模型等多种启动子预测算法,并探讨了启动子分类策略及评分加权方法。通过Hertz-Stormo-Hartzell流程和基因微阵列分析实例,展示了如何识别保守调控序列。文章还总结了当前预测技术的局限性,提出了整合多组学数据、开发深度学习模型、加强实验验证等未来研究方向,旨在提升启动子识别的准确性与生物学意义。

palm99的专栏 187

Camera2Demo

在Camera2 的基础上进行封装,使得Camera2一堆初始化逻辑与Activity分离,降低耦合度,完成预览拍照并保存的操作

深度学习工具包 DeepLearningToolbox

深度学习工具包Deprecation notice.-----This toolbox is outdated and no longer maintained.There are much better tools available for deep learning than this toolbox, e.g. [Theano](http://deeplearning.net/software/theano/), [torch](http://torch.ch/) or [tensorflow](http://www.tensorflow.org/)I would suggest you use one of the tools mentioned above rather than use this toolbox.Best, Rasmus.DeepLearnToolbox================A Matlab toolbox for Deep Learning.Deep Learning is a new subfield of machine learning that focuses on learning deep hierarchical models of data.It is inspired by the human brain's apparent deep (layered, hierarchical) architecture.A good overview of the theory of Deep Learning theory is[Learning Deep Architectures for AI](http://www.iro.umontreal.ca/~bengioy/papers/ftml_book.pdf)For a more informal introduction, see the following videos by Geoffrey Hinton and Andrew Ng.* [The Next Generation of Neural Networks](http://www.youtube.com/watch?v=AyzOUbkUf3M) (Hinton, 2007)* [Recent Developments in Deep Learning](http://www.youtube.com/watch?v=VdIURAu1-aU) (Hinton, 2010)* [Unsupervised Feature Learning and Deep Learning](http://www.youtube.com/watch?v=ZmNOAtZIgIk) (Ng, 2011)If you use this toolbox in your research please cite [Prediction as a candidate for learning deep hierarchical models of data](http://www2.imm.dtu.dk/pubdb/views/publication_details.php?id=6284)```@MASTERSTHESIS\{IMM2012-06284, author = "R. B. Palm", title = "Prediction as a candidate for learning deep hierarchical models of data", year = "2012",}```Contact: rasmusbergpalm at gmail dot comDirectories included in the toolbox-----------------------------------`NN/` - A library for Feedforward Backpropagation Neural Networks`CNN/` - A library for Convolutional Neural Networks`DBN/` - A library for Deep Belief Networks`SAE/` - A library for Stacked Auto-Encoders`CAE/` - A library for Convolutional Auto-Encoders`util/` - Utility functions used by the libraries`data/` - Data used by the examples`tests/` - unit tests to verify toolbox is workingFor references on each library check REFS.mdSetup-----1. Download.2. addpath(genpath('DeepLearnToolbox'));Example: Deep Belief Network---------------------```matlabfunction test_example_DBNload mnist_uint8;train_x = double(train_x) / 255;test_x = double(test_x) / 255;train_y = double(train_y);test_y = double(test_y);%% ex1 train a 100 hidden unit RBM and visualize its weightsrand('state',0)dbn.sizes = [100];opts.numepochs = 1;opts.batchsize = 100;opts.momentum = 0;opts.alpha = 1;dbn = dbnsetup(dbn, train_x, opts);dbn = dbntrain(dbn, train_x, opts);figure; visualize(dbn.rbm{1}.W'); % Visualize the RBM weights%% ex2 train a 100-100 hidden unit DBN and use its weights to initialize a NNrand('state',0)%train dbndbn.sizes = [100 100];opts.numepochs = 1;opts.batchsize = 100;opts.momentum = 0;opts.alpha = 1;dbn = dbnsetup(dbn, train_x, opts);dbn = dbntrain(dbn, train_x, opts);%unfold dbn to nnnn = dbnunfoldtonn(dbn, 10);nn.activation_function = 'sigm';%train nnopts.numepochs = 1;opts.batchsize = 100;nn = nntrain(nn, train_x, train_y, opts);[er, bad] = nntest(nn, test_x, test_y);assert(er < 0.10, 'Too big error');```Example: Stacked Auto-Encoders---------------------```matlabfunction test_example_SAEload mnist_uint8;train_x = double(train_x)/255;test_x = double(test_x)/255;train_y = double(train_y);test_y = double(test_y);%% ex1 train a 100 hidden unit SDAE and use it to initialize a FFNN% Setup and train a stacked denoising autoencoder (SDAE)rand('state',0)sae = saesetup([784 100]);sae.ae{1}.activation_function = 'sigm';sae.ae{1}.learningRate = 1;sae.ae{1}.inputZeroMaskedFraction = 0.5;opts.numepochs = 1;opts.batchsize = 100;sae = saetrain(sae, train_x, opts);visualize(sae.ae{1}.W{1}(:,2:end)')% Use the SDAE to initialize a FFNNnn = nnsetup([784 100 10]);nn.activation_function = 'sigm';nn.learningRate = 1;nn.W{1} = sae.ae{1}.W{1};% Train the FFNNopts.numepochs = 1;opts.batchsize = 100;nn = nntrain(nn, train_x, train_y, opts);[er, bad] = nntest(nn, test_x, test_y);assert(er < 0.16, 'Too big error');```Example: Convolutional Neural Nets---------------------```matlabfunction test_example_CNNload mnist_uint8;train_x = double(reshape(train_x',28,28,60000))/255;test_x = double(reshape(test_x',28,28,10000))/255;train_y = double(train_y');test_y = double(test_y');%% ex1 Train a 6c-2s-12c-2s Convolutional neural network %will run 1 epoch in about 200 second and get around 11% error. %With 100 epochs you'll get around 1.2% errorrand('state',0)cnn.layers = { struct('type', 'i') %input layer struct('type', 'c', 'outputmaps', 6, 'kernelsize', 5) %convolution layer struct('type', 's', 'scale', 2) %sub sampling layer struct('type', 'c', 'outputmaps', 12, 'kernelsize', 5) %convolution layer struct('type', 's', 'scale', 2) %subsampling layer};cnn = cnnsetup(cnn, train_x, train_y);opts.alpha = 1;opts.batchsize = 50;opts.numepochs = 1;cnn = cnntrain(cnn, train_x, train_y, opts);[er, bad] = cnntest(cnn, test_x, test_y);%plot mean squared errorfigure; plot(cnn.rL);assert(er<0.12, 'Too big error');```Example: Neural Networks---------------------```matlabfunction test_example_NNload mnist_uint8;train_x = double(train_x) / 255;test_x = double(test_x) / 255;train_y = double(train_y);test_y = double(test_y);% normalize[train_x, mu, sigma] = zscore(train_x);test_x = normalize(test_x, mu, sigma);%% ex1 vanilla neural netrand('state',0)nn = nnsetup([784 100 10]);opts.numepochs = 1; % Number of full sweeps through dataopts.batchsize = 100; % Take a mean gradient step over this many samples[nn, L] = nntrain(nn, train_x, train_y, opts);[er, bad] = nntest(nn, test_x, test_y);assert(er < 0.08, 'Too big error');%% ex2 neural net with L2 weight decayrand('state',0)nn = nnsetup([784 100 10]);nn.weightPenaltyL2 = 1e-4; % L2 weight decayopts.numepochs = 1; % Number of full sweeps through dataopts.batchsize = 100; % Take a mean gradient step over this many samplesnn = nntrain(nn, train_x, train_y, opts);[er, bad] = nntest(nn, test_x, test_y);assert(er < 0.1, 'Too big error');%% ex3 neural net with dropoutrand('state',0)nn = nnsetup([784 100 10]);nn.dropoutFraction = 0.5; % Dropout fraction opts.numepochs = 1; % Number of full sweeps through dataopts.batchsize = 100; % Take a mean gradient step over this many samplesnn = nntrain(nn, train_x, train_y, opts);[er, bad] = nntest(nn, test_x, test_y);assert(er < 0.1, 'Too big error');%% ex4 neural net with sigmoid activation functionrand('state',0)nn = nnsetup([784 100 10]);nn.activation_function = 'sigm'; % Sigmoid activation functionnn.learningRate = 1; % Sigm require a lower learning rateopts.numepochs = 1; % Number of full sweeps through dataopts.batchsize = 100; % Take a mean gradient step over this many samplesnn = nntrain(nn, train_x, train_y, opts);[er, bad] = nntest(nn, test_x, test_y);assert(er < 0.1, 'Too big error');%% ex5 plotting functionalityrand('state',0)nn = nnsetup([784 20 10]);opts.numepochs = 5; % Number of full sweeps through datann.output = 'softmax'; % use softmax outputopts.batchsize = 1000; % Take a mean gradient step over this many samplesopts.plot = 1; % enable plottingnn = nntrain(nn, train_x, train_y, opts);[er, bad] = nntest(nn, test_x, test_y);assert(er < 0.1, 'Too big error');%% ex6 neural net with sigmoid activation and plotting of validation and training error% split training data into training and validation datavx = train_x(1:10000,:);tx = train_x(10001:end,:);vy = train_y(1:10000,:);ty = train_y(10001:end,:);rand('state',0)nn = nnsetup([784 20 10]); nn.output = 'softmax'; % use softmax outputopts.numepochs = 5; % Number of full sweeps through dataopts.batchsize = 1000; % Take a mean gradient step over this many samplesopts.plot = 1; % enable plottingnn = nntrain(nn, tx, ty, opts, vx, vy); % nntrain takes validation set as last two arguments (optionally)[er, bad] = nntest(nn, test_x, test_y);assert(er < 0.1, 'Too big error');```[![Bitdeli Badge](https://d2weczhvl823v0.cloudfront.net/rasmusbergpalm/deeplearntoolbox/trend.png)](https://bitdeli.com/free "Bitdeli Badge")

TMS_WebGMaps_1.9.8.0_Full_Source

TMS_WebGMaps_1.9.8.0_Full_Source 全源码 delphi cbuilder

STM32F407中文手册

STM32f407中文手册 本参考手册面向应用开发人员,提供有关使用 STM32F405xx/07xx、STM32F415xx/17xx、 STM32F42xxx 和 STM32F43xxx 微控制器存储器与外设的完整信息。STM32F405xx/07xx、STM32F415xx/17xx、STM32F42xxx 和 STM32F43xxx 构成一个微 控制器系列,各产品具有不同的存储器大小、封装和外设。有关订购信息以及器件的机械与电气特性,请参见数据手册。有关 ARM Cortex™-M4F 内核的信息,请参见《Cortex™-M4F 技术参考手册》。

上一篇: 2、数字图像处理入门:MATLAB与工具箱应用
下一篇: 6、HDFS 文件格式、云存储与 Hadoop MapReduce 基础介绍
python9snake
博客等级 码龄1天 0粉丝 1724原创
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符  | 博主筛选后可见
 
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付:10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值