神经突触的STDP(spike timing dependent plasticity)机制被认为是脑神经网络中最重要的机制之一。对大规模脑神经网络的建模均要考虑到突触的STDP机制。最有效的模拟STDP神经突触的方法是建立神经突触的离子通道的动力学模型。但是,目前对STDP突触系统的建模存在一定的缺陷,主要表现为两个方面。一个方面是所设计的模型不能很好地解释STDP机制的细胞分子生物反应原理,或者无法得到STDP的时间非对称实验结果。另一方面是没有完善的验证方案用于验证所设计的模型。对于第一个问题,本文提出一种新型的STDP神经突触系统模型；针对第二个问题,提出一种谷氨酸信号和反向传播树突信号的离子通道动力学模型,用于准确地建模突触前刺激引起的谷氨酸信号和突触后刺激引起的轴突动作电位信号,并且将这两个信号用于STDP突触系统模型的验证。因此,本文主要包括以下内容：首先简要介绍了脑神经网络的主要构成和STDP突触机制的原理,分析了经典的Hodgkin-Huxley神经元模型,并对该模型进行仿真测试。其次,对STDP突触系统的两个输入信号-谷氨酸信号和树突信号进行建模。分析这两个信号产生的细胞分子反应原理,构建各自的离子通道动力学模型,并对动力学模型进行仿真,验证结果是否正确。再次,对STDP突触系统的内部结构进行研究。提出STDP突触系统的内部结构由NMDA感受器和Ca离子信号控制结构构成,分析这两个结构对STDP突触的联结强度的影响。最后,对STDP突触系统模型进行全面的仿真与验证。仿真结果表明,所提出的模型不仅反应了STDP突触实际的生理学机理,而且还得到STDP突触的时间非对称结果。验证方案的验证结果不仅得到了实际生理学机理下的谷氨酸信号和树突信号,而且对STDP突触模型的验证也得到了STDP突触的时间非对称函数波形结果。