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| <font color="#ff8000">神经回路neural circuit</font>由一群<font color="#ff8000">神经元neuron</font>构成,通过<font color="#ff8000">突触synapse</font>相互连接,被激活时,就可以执行某种特定功能。<ref name="Neuro" /> 神经回路彼此再连接,形成<font color="#ff8000">大尺度脑网络large scale brain networks</font>。<ref name="CEI" /> <font color="#ff8000">生物神经网络Biological neural network</font>启发了<font color="#ff8000">人工神经网络artificial neural network</font>的设计,但人工神经网络通常不是机械地复制生物神经网络。 | | <font color="#ff8000">神经回路neural circuit</font>由一群<font color="#ff8000">神经元neuron</font>构成,通过<font color="#ff8000">突触synapse</font>相互连接,被激活时,就可以执行某种特定功能。<ref name="Neuro" /> 神经回路彼此再连接,形成<font color="#ff8000">大尺度脑网络large scale brain networks</font>。<ref name="CEI" /> <font color="#ff8000">生物神经网络Biological neural network</font>启发了<font color="#ff8000">人工神经网络artificial neural network</font>的设计,但人工神经网络通常不是机械地复制生物神经网络。 |
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| + | 文件:Blausen 0657 Multipolar Neuron |
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| + | Anatomy of a multipolar neuron |
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| + | 多极神经元的解剖学 |
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| ==Early study== | | ==Early study== |
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| = = 早期研究 = = 对神经网络的早期研究见于<font color="#ff8000">赫伯特 · 斯宾塞Herbert Spencer</font>的《心理学原理》第三版(1872)、<font color="#ff8000">西奥多 · 梅纳特Theodor Meynert</font>的《精神病学》(1884)、<font color="#ff8000">威廉 · 詹姆斯William James</font>的《心理学原理》(1890)和<font color="#ff8000">西格蒙德 · 弗洛伊德Sigmund Freud</font>的《科学心理学计划》(1895)。<ref name=":0" /> 1949年,<font color="#ff8000">赫布Hebb</font>在其理论(即<font color="#ff8000">赫布理论Hebbian theory</font>)中提出了神经元学习的第一定律。赫布理论认为,配对中突触前神经元和突触后神经元的活动可以充分改变突触连接的动态特性,即要么促进,要么抑制<font color="#ff8000">信号传递signal transmission</font>。1959年,<font color="#ff8000">神经科学家neuroscientist</font>, <font color="#ff8000">沃伦·麦卡洛克Warren Sturgis</font>和 <font color="#ff8000">沃尔特·皮茨Walter Pitts</font> 发表了关于神经网络处理的第一部著作。<ref name=":1" /> 他们从理论上证明了人工神经元网络可以实现<font color="#ff8000">逻辑logical</font>、<font color="#ff8000">算术arithmetic</font>和<font color="#ff8000">符号功能symbolic</font>。<font color="#ff8000">生物神经元的简化模型models of biological neurons</font>由此建立起来,现在通常被称为<font color="#ff8000">感知器perceptrons</font>或<font color="#ff8000">人工神经元artificial neurons</font>。这些简单的模型解释了<font color="#ff8000">神经加成作用neural summation</font>(即突触后膜上的电位将在<font color="#ff8000">细胞体cell body</font>中加成)。后来的模型也提供了兴奋性和抑制性突触传递。 | | = = 早期研究 = = 对神经网络的早期研究见于<font color="#ff8000">赫伯特 · 斯宾塞Herbert Spencer</font>的《心理学原理》第三版(1872)、<font color="#ff8000">西奥多 · 梅纳特Theodor Meynert</font>的《精神病学》(1884)、<font color="#ff8000">威廉 · 詹姆斯William James</font>的《心理学原理》(1890)和<font color="#ff8000">西格蒙德 · 弗洛伊德Sigmund Freud</font>的《科学心理学计划》(1895)。<ref name=":0" /> 1949年,<font color="#ff8000">赫布Hebb</font>在其理论(即<font color="#ff8000">赫布理论Hebbian theory</font>)中提出了神经元学习的第一定律。赫布理论认为,配对中突触前神经元和突触后神经元的活动可以充分改变突触连接的动态特性,即要么促进,要么抑制<font color="#ff8000">信号传递signal transmission</font>。1959年,<font color="#ff8000">神经科学家neuroscientist</font>, <font color="#ff8000">沃伦·麦卡洛克Warren Sturgis</font>和 <font color="#ff8000">沃尔特·皮茨Walter Pitts</font> 发表了关于神经网络处理的第一部著作。<ref name=":1" /> 他们从理论上证明了人工神经元网络可以实现<font color="#ff8000">逻辑logical</font>、<font color="#ff8000">算术arithmetic</font>和<font color="#ff8000">符号功能symbolic</font>。<font color="#ff8000">生物神经元的简化模型models of biological neurons</font>由此建立起来,现在通常被称为<font color="#ff8000">感知器perceptrons</font>或<font color="#ff8000">人工神经元artificial neurons</font>。这些简单的模型解释了<font color="#ff8000">神经加成作用neural summation</font>(即突触后膜上的电位将在<font color="#ff8000">细胞体cell body</font>中加成)。后来的模型也提供了兴奋性和抑制性突触传递。 |
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| + | 文件:Cajal actxinter |
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| + | From "Texture of the [[Nervous System]] of Man and the [[Vertebrates]]" by [[Santiago Ramón y Cajal]]. The figure illustrates the diversity of neuronal morphologies in the [[auditory cortex]]. |
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| + | 摘自Santiago Ramón y Cajal的《人类和脊椎动物的神经系统结构》。这幅图说明了听觉皮层神经元形态的多样性。 |
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| ==Connections between neurons== | | ==Connections between neurons== |
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| 大脑神经元之间的连接比<font color="#ff8000">人工神经元artificial neuron</font>之间的连接要复杂得多,人工神经元常用于人工<font color="#ff8000">神经网络中的连接计算模型connectionist neural computing model</font>。大脑神经元之间的基本连接是<font color="#ff8000">突触synapse</font>,包括:<font color="#ff8000">化学突触chemical synapse</font>和<font color="#ff8000">电突触electrical synapse</font>。 | | 大脑神经元之间的连接比<font color="#ff8000">人工神经元artificial neuron</font>之间的连接要复杂得多,人工神经元常用于人工<font color="#ff8000">神经网络中的连接计算模型connectionist neural computing model</font>。大脑神经元之间的基本连接是<font color="#ff8000">突触synapse</font>,包括:<font color="#ff8000">化学突触chemical synapse</font>和<font color="#ff8000">电突触electrical synapse</font>。 |
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| + | 文件:Leg Neural Network |
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| Proposed organization of motor-semantic neural circuits for action language comprehension. Gray dots represent areas of language comprehension, creating a network for comprehending all language. The semantic circuit of the motor system, particularly the motor representation of the legs (yellow dots), is incorporated when leg-related words are comprehended. Adapted from Shebani et al. (2013) | | Proposed organization of motor-semantic neural circuits for action language comprehension. Gray dots represent areas of language comprehension, creating a network for comprehending all language. The semantic circuit of the motor system, particularly the motor representation of the legs (yellow dots), is incorporated when leg-related words are comprehended. Adapted from Shebani et al. (2013) |
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| 神经回路的典型例子是<font color="#ff8000">海马体hippocampus</font>中的<font color="#ff8000">三突触回路trisynaptic circuit</font>。另一个是连接<font color="#ff8000">下丘脑hypothalamus</font>和<font color="#ff8000">边缘叶limbic lobe</font>的<font color="#ff8000">帕佩兹回路Papez circuit</font>。在<font color="#ff8000">皮层-基底神经节-丘脑-皮层环路cortico-basal ganglia-thalamo-cortical loop</font>中有几个神经回路。这些回路在皮层、<font color="#ff8000">基底神经节basal ganglia</font>、丘脑之间传递信息,并将信息传回皮层。基底神经节内最大的结构,<font color="#ff8000">纹状体striatum</font>,被认为有自己的内部微电路。<ref name="Stocco" /> | | 神经回路的典型例子是<font color="#ff8000">海马体hippocampus</font>中的<font color="#ff8000">三突触回路trisynaptic circuit</font>。另一个是连接<font color="#ff8000">下丘脑hypothalamus</font>和<font color="#ff8000">边缘叶limbic lobe</font>的<font color="#ff8000">帕佩兹回路Papez circuit</font>。在<font color="#ff8000">皮层-基底神经节-丘脑-皮层环路cortico-basal ganglia-thalamo-cortical loop</font>中有几个神经回路。这些回路在皮层、<font color="#ff8000">基底神经节basal ganglia</font>、丘脑之间传递信息,并将信息传回皮层。基底神经节内最大的结构,<font color="#ff8000">纹状体striatum</font>,被认为有自己的内部微电路。<ref name="Stocco" /> |
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| + | 文件:Model of Cerebellar Perceptron |
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| + | Model of a neural circuit in the [[cerebellum]] |
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| + | 小脑神经回路模型 |
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| Neural circuits in the [[spinal cord]] called [[central pattern generator]]s are responsible for controlling motor instructions involved in rhythmic behaviours. Rhythmic behaviours include walking, [[urination]], and [[ejaculation]]. The central pattern generators are made up of different groups of [[spinal interneuron]]s.<ref name="Guertin">{{cite journal |last1=Guertin |first1=PA |title=Central pattern generator for locomotion: anatomical, physiological, and pathophysiological considerations. |journal=Frontiers in Neurology |date=2012 |volume=3 |pages=183 |doi=10.3389/fneur.2012.00183 |pmid=23403923|pmc=3567435 }}</ref> | | Neural circuits in the [[spinal cord]] called [[central pattern generator]]s are responsible for controlling motor instructions involved in rhythmic behaviours. Rhythmic behaviours include walking, [[urination]], and [[ejaculation]]. The central pattern generators are made up of different groups of [[spinal interneuron]]s.<ref name="Guertin">{{cite journal |last1=Guertin |first1=PA |title=Central pattern generator for locomotion: anatomical, physiological, and pathophysiological considerations. |journal=Frontiers in Neurology |date=2012 |volume=3 |pages=183 |doi=10.3389/fneur.2012.00183 |pmid=23403923|pmc=3567435 }}</ref> |
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| *[[Pulse-coupled networks]] | | *[[Pulse-coupled networks]] |
| *[[Systems neuroscience]] | | *[[Systems neuroscience]] |
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| * 反馈 | | * 反馈 |
| * 人脑区域分布列表 | | * 人脑区域分布列表 |
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| ==Further reading== | | ==Further reading== |
| *[http://www.scholarpedia.org/article/Intrinsic_plasticity Intrinsic plasticity] Robert H. Cudmore, Niraj S. Desai [[Scholarpedia]] 3(2):1363. [[doi:10.4249/scholarpedia.1363]] | | *[http://www.scholarpedia.org/article/Intrinsic_plasticity Intrinsic plasticity] Robert H. Cudmore, Niraj S. Desai [[Scholarpedia]] 3(2):1363. [[doi:10.4249/scholarpedia.1363]] |
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− | *Intrinsic plasticity Robert H. Cudmore, Niraj S. Desai Scholarpedia 3(2):1363. doi:10.4249/scholarpedia.1363
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| =<nowiki>= 进一步阅读 = =</nowiki>= | | =<nowiki>= 进一步阅读 = =</nowiki>= |
− | * 内在可塑性 罗伯特 · h · 卡德莫尔,尼拉杰 · s · 德赛奖学金百科全书3(2) : 1363. doi: 10.4249/Scholarpedia. 1363 | + | * 内在可塑性 罗伯特 · H · 卡德莫尔,尼拉杰 · S · 德赛 奖学金百科全书3(2) : 1363. doi: 10.4249/Scholarpedia. 1363 |
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| ==External links== | | ==External links== |
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| *[http://nba.uth.tmc.edu/neuroscience/s1/introduction.html Introduction to Neurons and Neuronal Networks], ''Neuroscience Online'' (electronic neuroscience textbook) | | *[http://nba.uth.tmc.edu/neuroscience/s1/introduction.html Introduction to Neurons and Neuronal Networks], ''Neuroscience Online'' (electronic neuroscience textbook) |
| *[http://www.gfai.de/~heinz/publications/NI/index.htm Delaying Pulse Networks (Wave Interference Networks)] | | *[http://www.gfai.de/~heinz/publications/NI/index.htm Delaying Pulse Networks (Wave Interference Networks)] |
| + | 外部链接 |
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− | *Comparison of Neural Networks in the Brain and Artificial Neural Networks | + | * 脑内神经网络与人工神经网络的比较 |
− | *Lecture notes at MIT OpenCourseWare | + | * 麻省理工学院公开课程讲稿 |
− | *Computation in the Brain | + | * 大脑中的计算 |
− | *Biological Neural Network Toolbox - A free Matlab toolbox for simulating networks of several different types of neurons | + | * 一种自由的Matlab工具箱,用于模拟几种不同类型的神经元的网络 |
− | *WormWeb.org: Interactive Visualization of the C. elegans Neural Network - C. elegans, a nematode with 302 neurons, is the only organism for whom the entire neural network has been uncovered. Use this site to browse through the network and to search for paths between any 2 neurons.
| + | * wormweb. org: 线虫神经网络的交互式可视化—— 一种具有302个神经元的线虫,它是唯一一种完整的神经网络被发现的生物。使用这个网站浏览网络,并搜索任何两个神经元之间的路径。 |
− | *Introduction to Neurons and Neuronal Networks, Neuroscience Online (electronic neuroscience textbook)
| + | * 《神经元与神经元网络概论》,''神经科学在线''(神经科学电子教材) |
− | * Delaying Pulse Networks (Wave Interference Networks)
| + | * 延迟脉冲网络(波干扰网络) |
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− | 生物神经网络工具箱-一个免费的 Matlab 工具箱,用于模拟几种不同类型神经元的网络
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− | *wormweb. org: 秀丽隐杆线虫神经网络的交互式可视化,一种有302个神经元的线虫,是唯一一种神经网络已经被发现的生物体。使用此网站浏览通过网络和搜索路径之间的任何2个神经元。 | |
− | *神经元和神经元网络介绍,神经科学在线(电子神经科学教科书) | |
− | *延迟脉冲网络(波干扰网络) | |
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| {{nervous_system}} | | {{nervous_system}} |