神經(jīng)信息學(xué)與計(jì)算神經(jīng)科學(xué)

內(nèi)容概要

《神經(jīng)信息學(xué)與計(jì)算神經(jīng)科學(xué)》以介紹當(dāng)今神經(jīng)信息學(xué)與計(jì)算神經(jīng)科學(xué)的前沿為目的，以“神經(jīng)信息學(xué)與計(jì)算神經(jīng)科學(xué)的前沿問題”第367次香山科學(xué)會議內(nèi)容為基礎(chǔ)，由國內(nèi)外生物、數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)、電子、通信與自動控制等學(xué)科領(lǐng)域的40多位專家共同撰寫。希望通過《神經(jīng)信息學(xué)與計(jì)算神經(jīng)科學(xué)》的出版，推動我國在這個(gè)領(lǐng)域的研究。

書籍目錄

第一章 計(jì)算神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展
1.1 計(jì)算神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1.1 計(jì)算神經(jīng)科學(xué)的廣泛影響
1.1.2 計(jì)算神經(jīng)科學(xué)的迅猛發(fā)展
1.1.3 計(jì)算神經(jīng)科學(xué)的應(yīng)用方向
1.2 有關(guān)計(jì)算神經(jīng)科學(xué)的思考
1.2.1 神經(jīng)計(jì)算的基本單元
1.2.2 計(jì)算神經(jīng)科學(xué)研究中的還原論觀點(diǎn)和動力學(xué)觀點(diǎn)
1.2.3 “人工腦”的研究
1.3 意識研究的理論和實(shí)驗(yàn)進(jìn)展
l.3.1 意識研究的部分理論框架
1.3.2 意識研究的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展
第二章 神經(jīng)信息處理的模型與應(yīng)用
2.1 神經(jīng)信息的定量化研究與S空間編碼
2.1.1 穩(wěn)定性和定量化分析
2.1.2 s空間的引入
2.1.3 對于“簡并”的解釋
2.1.4 用s空間理論分析人工智能
2.2 大腦皮層的背景活動
2.2.1 Hilhen方法與電影畫面假說
2.2.2 靜息態(tài)腦皮層的背景活動
2.3 混沌邊緣的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)
2.3.1 神經(jīng)系統(tǒng)與動力學(xué)
2.3.2 混沌邊緣的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)
2.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)上的雪崩和功能連結(jié)組
2.4.1 靜息態(tài)
2.4.2 神經(jīng)雪崩
2.4.3 腦神經(jīng)系統(tǒng)處在混沌邊緣
2.4.4 腦功能連結(jié)組
2.5 網(wǎng)絡(luò)科學(xué)與大腦
2.5.1 網(wǎng)絡(luò)科學(xué)及國內(nèi)外發(fā)展概況
2.5.2 探索大腦“運(yùn)轉(zhuǎn)”奧秘之路
2.5.3 大腦網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法和描述方式
2.5.4 大腦皮層功能網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展
第三章 計(jì)算方法在神經(jīng)科學(xué)中的應(yīng)用
3.1 精神分裂癥的計(jì)算神經(jīng)模型
3.1.1 精神分裂癥簡介
3.1.2 維納控制論對精神分裂癥機(jī)制的推測
3.1.3 精神分裂癥的計(jì)算神經(jīng)科學(xué)模型介紹
3.1.4 對精神分裂癥計(jì)算模型的思考
3.2 神經(jīng)信息流的耦合強(qiáng)度與方向
3.2.1 網(wǎng)絡(luò)流
3.2.2 計(jì)算信息流方向的各種算法簡介
3.2.3 大鼠海馬區(qū)信息流研究簡介
3.3 多通道神經(jīng)元信號分析的基本方法
3.3.1 神經(jīng)元電信號的記錄
3.3.2 多通道神經(jīng)元信號分析方法
3.3.3 多通道神經(jīng)元信號分析方法的選取、比較及研究展望
3.4 腦電研究的幾個(gè)新方向
3.4.1 稀疏性與腦電逆問題
3.4.2 腦電的零參考技術(shù)與腦網(wǎng)絡(luò)研究
3.4.3 腦電與功能性磁共振成像結(jié)合的新技術(shù)
3.4.4 基于腦電的腦機(jī)交互
3.5 人腦分類決策的神經(jīng)機(jī)制
3.5.1 fMRI信號的多維數(shù)據(jù)分析
3.5.2 分類決策的神經(jīng)機(jī)制
3.5.3 分類規(guī)則的神經(jīng)表征
3.5.4 簡單形狀類別神經(jīng)信號的區(qū)分性
3.5.5 通過學(xué)習(xí)改變分類決策的規(guī)則
第四章 神經(jīng)動力學(xué)及突觸可塑性
4.1 神經(jīng)元的興奮動力學(xué)性質(zhì)及其可塑性和調(diào)節(jié)
4.1.1 自動興奮神經(jīng)元的興奮動力學(xué)
4.1.2 靜息神經(jīng)元在刺激作用下表現(xiàn)出的興奮性類型
4.1.3 在動力學(xué)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中引入節(jié)點(diǎn)興奮性的調(diào)節(jié)和可塑性
4.2 Hebbian突觸修飾：學(xué)習(xí)和記憶的突觸模型
4.2.1 長時(shí)程突觸可塑性的發(fā)現(xiàn)和特性
4.2.2 計(jì)算神經(jīng)科學(xué)中的“Hebbian突觸學(xué)習(xí)”規(guī)則的描述和應(yīng)用
4.2.3 長時(shí)程突觸可塑性研究的基本問題及主要實(shí)驗(yàn)進(jìn)展
4.3 離子通道小尺寸團(tuán)簇的隨機(jī)動力學(xué)和熵效應(yīng)
4.3.1 鈉離子通道團(tuán)簇模型
4.3.2 大團(tuán)簇極限動力學(xué)
4.3.3 小團(tuán)簇自發(fā)動作電位發(fā)放頻率
4.3.4 熵密度調(diào)制的自發(fā)放電頻率
4.3.5 熵密度調(diào)制的弱周期信號編碼能力
第五章感覺神經(jīng)信息處理
5.1 初級視皮層動力學(xué)
5.1.1 v1的基本特性
5.1.2 vl的大尺度計(jì)算模型
5.1.3 簡單細(xì)胞與復(fù)雜細(xì)胞
5.1.4 漲落可控的臨界點(diǎn)
5.1.5 朝向選擇性
5.1.6 v1皮層的自發(fā)活動
5.1.7 直線一運(yùn)動視錯(cuò)覺
5.2 視覺感知穩(wěn)定性的神經(jīng)機(jī)制研究
5.2.1 感受野重構(gòu)
5.2.2 快速眼動抑制
5.3 神經(jīng)元協(xié)同放電及神經(jīng)信息編碼
513.1 感覺系統(tǒng)的協(xié)同放電活動
5.3.2 運(yùn)動系統(tǒng)的協(xié)同放電活動
5.4 神經(jīng)信息編碼的實(shí)驗(yàn)觀察與探討
5.4.1 神經(jīng)元放電序列模式的多樣性
5.4.2 神經(jīng)元活動的動力學(xué)狀態(tài)對反應(yīng)性的影響
5.4.3 神經(jīng)元興奮性的分類與轉(zhuǎn)型
5.4.4 一種新異的神經(jīng)信息編碼方式——“傳導(dǎo)編碼”
5.4.5 突觸傳遞的非線性分析
第六章 計(jì)算神經(jīng)科學(xué)發(fā)展展望
6.1 計(jì)算神經(jīng)科學(xué)的重要研究方向
6.1.1 神經(jīng)信息的編碼機(jī)制
6.1.2 學(xué)習(xí)、記憶及信息儲存的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)制研究
6.1.3 感覺系統(tǒng)及不同感覺模式之間信息整合的計(jì)算理論
6.1.4 簡單模式動物的神經(jīng)系統(tǒng)研究
6.1.5 大尺度神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算特性
6.1.6 高級認(rèn)知行為的計(jì)算模型
6.1.7 腦功能研究中的數(shù)據(jù)分析和算法
6.1.8 人工智能研究中的計(jì)算神經(jīng)科學(xué)
6.2 計(jì)算神經(jīng)科學(xué)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

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