2019第一届中国计算与认知神经科学会议 The 1st Chinese Computational and Cognitive Neuroscience(C'N)Conference. (第三轮通知)“ 计算神经科学是脑科学中最前沿的跨领域交叉学科之一，它综合了信息科学、神经科 学、认知科学、物理学、数学和生物学等众多领域的方法，以建模和仿真为首选工具，研 究和揭示生物大脑复杂行为（如注意、学习、记亿、情感、意识等）的工作机制。计算神 经科学是信息科学与现代认知神经科学真正实现结合的关健桥梁，在帮助揭示脑机理、发 展类脑计草和人工智能方面起着至关重要的作用。， 本届C、会议是海内外华人计算神经科学协会与中国神经科学学会计算神经料学和神 经工程分会联合主办的第一次活动，由电子科技大学生命科学与技术学院、神经信息教育部 重点实验室承办。CN以后将每年在国内不同地方举办。本次会议将邀请计算神经料学、认 知神经科学及相关领域的4位keynote speaker和25位Invitedspeaker做专题报告。本次会 议不安排征文，但将设置墙报展示环节，为参会者提供一个充分交流最新研究成果的机会。 欢迎计算神经科学、认知神经科学、人工智能及相关领城的学者、专家及研究生踊跃参会。 现将相关事项通知如下：· 组织委员会 主席：汪小京（知约大学、上海脑中心）廿 成员：吴思（北京大学） 毕国强（中国料技大学） 周林逆（上海交通大学） 陈爱华（华东师范大学）· 李永杰（电子科技大学） 都大庆（电子科技大学） Introduction:Big names and courses op H-Index for Computational Neuroscience: u5m103.5138 David Cai SiWu 2622 84.799 119 Xiaojing Wang Jianfeng Feng NYU Shanghai 上海交大（已故） 复旦大学 北京大学 1094 45,90090 21611 27,45号78 342 t时m7076 Xiaogin Wang Zhaoping Li Yuguo Yu 清华大学 北京师范大学 清料买学 复旦大学 576375 4933.s9461 64629 t有GER5TER Many courses and summer schools 6897 Austna14,70758 78350 Luted states 28,448 55 3，6154 ohnK,Tot 121350 47
Introduction:Software and Books 编程语言和软件： .Matlab,C/C++,Python,Fortran NERUON/Parallel NERUON:http://www.neuron.yale.edu/neuron/ NEST:http://www.nest-initiative.org/index.php/Software:About NEST 。BRAIN Simulator 参考书籍： "Dayan and Abbott,"Theoretical Neuroscience:Computational and Mathematical Modeling ofNeural Systems"(MIT Press,2001) Gerstner and Kistler,"Spiking Neuron Models"(Cambridge U.Press,2002) Izhikevich,"Dynamical Systems in Neuroscience:The Geometry of Excitability and Bursting"(MIT Press,2007) .Koch,"Biophysics of Computation:Information Processing in Single Neurons"(Oxford U.Press,1999) 1.1 Neuron and Synapse 神经元基本结构 膜电位：Vm=Va-Vout 细 “5 5一离子通道。 离子泵 Na+ 膜外 膜 树突(dendrites) 压控 :非压控 膜内 Neuron Microelectrode 当电驱动化学驱动时，处于resting potential(静息电位) membrane 跑体(s0ma) potential 100mV 轴突(axon) nt 树突：接收信号 胞体：整合信号 多输入，单输出？ 轴突：传出信号 Subthreshold regime 神经元基本电属性
1.1 Neuron and Synapse 神经元不应期(Refractory periods) 突触后电位(Postsynaptic potential) Absolute refractory period Rolative refractory period ●化学突触： >兴奋性： >抑制性： 30 ·电突触 action Post-S oEat EPSP 2 3 4 5 Time(ms) Exitatory Po-Syeptic Poteial 极化过程：去极化(De)→复极化(Re)→After-hyper(后超极化) Spike train 绝对不应期：threshold→resting potential 相对不应期：resting potential→resting potential regular or irregular? 思考以下几个问题 A cortical neuron sends out signals The dendrite is a part of the neuron which are called: where synapses are located [action potentials which collects signals from other [spikes neurons [postsynaptic potential [along which spikes are sent to other neurons In vivo,a typical cortical neuron exhibits rare output spikes [regular firing activity [a fluctuating membrane potential Multiple answers possible!
How to model neurons:A simple way 整合发放(integrate-and-fire)思想 Spike Spike reception emission 一一一 9 linearly >Spikes are events >triggered at threshold Urest ↑↑↑↑1 spike/reset/refractoriness t Subthreshold regime 1.2 The Passive Membrane 考虑采用RC电路来模拟被动膜 () I(t). E 膜电位：=4n~out 22 膜外 膜内 dt u-E)+IE=re R du 不考虑压控离子通道 =-(u-E)+RI dt
1.2 The Passive Membrane 考虑第1种情况： I() 若初始条件满足u(O)=4st+u和()=0，试分析u随时间的变化 R 数学分析过程： 令V=u-urest 则业 d(u-ure）_-V+Rl dt dt T 因为It)=0,所以：V=Cer=u-ue d=-(u-we）+R d 考虑初始条件u(0)=uet+lo,可得到：C=4o 1u↑ 解为：u=4e+uer 以指数形式达到稳态4est >膜时间常数控制达稳态速度 1.2 The Passive Membrane (step response) 考虑第2种情况(step current input): I(t)为下图所示的阶跃函数，初始条件满足u(t)=4est(t冬t), I(t) 试分析u随时间的变化 以指数相关的形式达到稳态lest+R R 达到稳态后所有电流都从电阻走 =-(u-uet）+Rl dt w+I-Ce学→C=-,→u=w+M,a-e台)