海马网络中短期记忆与长期记忆相互作用的能量机制及能量神经编码

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记忆是大脑的一个重要功能,它的运行机制非常复杂,它是目前神经科学领域研究的热点课题。按照信息在大脑内储存的时间可以把记忆划分为三个不同的子系统:瞬时记忆、短期记忆、长期记忆,这三种类型的记忆并不是相互排斥的,而是具有内在的联系。本文主要就是探讨短期记忆和长期记忆的关联性,即在外部刺激和一些神经递质的影响下,短期记忆是如何转向长期记忆的。  基于Funahashi等做的视空延迟反应实验和Rossato等做的多巴胺调制实验,本文首先利用神经元网络发放活动的峰值位置来对刺激进行编码,建立了关于多巴胺和神经元网络的记忆模型。然后通过MATLAB仿真得出体现短期记忆和长期记忆的神经元发放率曲线,并模拟多巴胺递质对短期记忆和长期记忆的影响。通过仿真发现网络发放活动的持续时间与多巴胺的值有关,即多巴胺对短期记忆和长期记忆的转换具有影响。随后在上述的研究基础上,我们又考虑了刺激对长短期记忆的影响,研究结果表明,外部刺激的幅值越大,神经元网络发放的持续时间越长。同时我们也考虑了干扰刺激对神经元网络发放的影响,在该模型中,干扰刺激不会影响网络活动的峰值,干扰刺激对长期记忆的影响较小。上述的一系列研究结论都和生物学的结论相一致。通过这些研究,我们进一步的了解了记忆工作机制,这对于今后完善记忆系统理论具有重要意义。
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