生物神经元 ·神经元间的信息传递 生物电一→化学一→生物电 树突Dendrites 神经元的生物信号输入端,与 impulses carried 其它的神经元相连 toward cell body branches dendrites of axon axon 。轴突Axon nucleus axon terminals 神经元的信号输出端,连接到 细胞体 其它神经元的树突上。 生物神经元有两种状态:兴奋 impulses carried 和抑制,平时生物神经元都处 away from cell body 于抑制状态,轴突无输出:当 cell body 生物神经元的树突输入信号大 到一定程度,超过某个阈值时 ·突触Synapse ,生物神经元有抑制状态转为 兴奋状态,同时轴突向其它生 轴突的末端分出许多末梢,它 物神经元发出信号。 们同后一个生物神经元的树突 构成一种称为突触的机构。 Hangchou①ianzi Universit的y杭州电子科技大学 School of Computer Science and Technology计算机学院周文库
Hangzhou Dianzi University 杭州电子科技大学 School of Computer Science and Technology 计算机学院 周文晖 生物神经元 神经元的生物信号输入端,与 其它的神经元相连 树突 Dendrites 生物神经元有两种状态:兴奋 和抑制,平时生物神经元都处 于抑制状态,轴突无输出;当 生物神经元的树突输入信号大 到一定程度,超过某个阈值时 ,生物神经元有抑制状态转为 兴奋状态,同时轴突向其它生 物神经元发出信号。 细胞体 生物电→化学→生物电 神经元间的信息传递 轴突的末端分出许多末梢,它 们同后一个生物神经元的树突 构成一种称为突触的机构。 突触 Synapse 神经元的信号输出端,连接到 其它神经元的树突上。 轴突 Axon
神经元连接的复杂性 突触是两神经元间的连接,是传输神经元的轴突与日标神经元的 树突间的连接。 突触 神经元内的电脉冲信号以每小时352千米(每秒98米)的速度沿轴 突到达突触,经间隙(突触),到达接收神经元的树突。 轴突 微管 线粒体 信号渡过突触靠的是化学物质,生物化学作用到达日标神经元树 突触囊泡 致密突触 8时 突以后,再改为电信号,沿树突到达胞体。 突触间隙 特化的突 及胞外基质 触后膜 树突棘 生物电→化学→生物电 突触 树突 Hangchou Dianzi Universit的y杭州电子科技大学 School of Computer Science and Technology计算机学院周文库
Hangzhou Dianzi University 杭州电子科技大学 School of Computer Science and Technology 计算机学院 周文晖 神经元连接的复杂性 突触是两神经元间的连接,是传输神经元的轴突与目标神经元的 树突间的连接。 神经元内的电脉冲信号以每小时352千米(每秒98米)的速度沿轴 突到达突触,经间隙(突触),到达接收神经元的树突。 信号渡过突触靠的是化学物质,生物化学作用到达目标神经元树 突以后,再改为电信号,沿树突到达胞体。 生物电→化学→生物电
脑的可塑性 1939年英国学者康纳尔指出: •脑的可塑性就是脑皮层神经元网络的演变。 尽管当时还没有神经元学习的概念,但已经知道,初生婴儿脑皮层神经元网 络处于一种欠组织状态,成熟的神经元和相互连接还不多。 随着婴儿长大,在外界环境刺激之下,神经系统不断地加强它的结构,调节 那众多的突触连接强度,网络迅速复杂化和结构化。 Hangchou Dianci Universit的y杭州电子科技大学 School of Computer Science and Technology计算机学院周文库
Hangzhou Dianzi University 杭州电子科技大学 School of Computer Science and Technology 计算机学院 周文晖 脑的可塑性 1939年英国学者康纳尔指出: • 脑的可塑性就是脑皮层神经元网络的演变。 尽管当时还没有神经元学习的概念,但已经知道,初生婴儿脑皮层神经元网 络处于一种欠组织状态,成熟的神经元和相互连接还不多。 随着婴儿长大,在外界环境刺激之下,神经系统不断地加强它的结构,调节 那众多的突触连接强度,网络迅速复杂化和结构化
婴儿脑皮层神经元网络发育 70 700 NEW NEURAL CONNECTIONS PER SECOND每秒新生神经连接数量 哈佛大学行为学家理查德教授 儿童时期大脑的能力主要是来源于神经 联结的数量多少。从新生儿到18个月的 孩子,其大脑发生着翻天覆地的变化, 每秒钟约有700个新神经联结产生。 NEURON Dendrites Axon Terminals (tramsmitters) Schwann's Cells (they make the myelin】 Node or Ranvier A×0n (the conducting Myelin Sheath (insulating fatty layer that speeds transmission) 突触是绵体验培养 NEWBORN 6 MONTHS 2 YEARS 3岁之前 神经突触完成50% 单新生儿 粤6个月大要儿 ,●2岁孩子 5岁之前 神经突触完成90 Hangchou①ianzi University杭州电子科技大学 School of Computer Science and Technol6D计算机学院周文库
Hangzhou Dianzi University 杭州电子科技大学 School of Computer Science and Technology 计算机学院 周文晖 婴儿脑皮层神经元网络发育 儿童时期大脑的能力主要是来源于神经 联结的数量多少。从新生儿到18个月的 孩子,其大脑发生着翻天覆地的变化, 每秒钟约有700个新神经联结产生。 哈佛大学行为学家理查德教授
脑模型(1943年) 美国神经心理学家、神经病学家麦克卡洛和数学家、逻辑学家匹茨,把生物脑神经 系统研究、数理逻辑思想以及图灵的计算理论相结合。 可视为计算智能的起步。 他们提出由突触与神经纤维连接构成系统,从而形成MP脑模型的思想。 1943年在《数学生物物理》杂志上发表了著名论文,提出了以后被称为MP模型的 脑模型。 人工神经元模型:呈现“开”和“关”两种状态。 Hangchou Dianci Universit的y杭州电子科技大学 School of Computer Science and Technol6oD计算机学院周文库
Hangzhou Dianzi University 杭州电子科技大学 School of Computer Science and Technology 计算机学院 周文晖 脑模型(1943 年) 美国神经心理学家、神经病学家麦克卡洛和数学家、逻辑学家匹茨,把生物脑神经 系统研究、数理逻辑思想以及图灵的计算理论相结合。 可视为计算智能的起步。 他们提出由突触与神经纤维连接构成系统,从而形成MP脑模型的思想。 1943年在《数学生物物理》杂志上发表了著名论文,提出了以后被称为MP模型的 脑模型。 人工神经元模型:呈现“开”和“关”两种状态