350 руб
Журнал «Нейрокомпьютеры: разработка, применение» №8 за 2015 г.
Статья в номере:
Моделирование нейропроцессорных свойств дендритов нейронов и системное решение проблемы дистальных синапсов
Ключевые слова: дистальные синапсы дендрит дендритный спайк локальные постсинаптичские потенциалы (ЛПСП) дендрион разветвление шипик нейропроцессор самоорганизация функций нейрона
Авторы:
И. С. Брянцев - студент, Московский городской педагогический университет. E-mail: kolbasa-90@list.ru В.В. Колушов - к. т. н., доцент, кафедра «Высшая математика», Уфимский государственный авиационный технический университет. E-mail: KVV@ufanet.ru М.А. Рязанов - к. ф.-м. н., ст. науч. сотрудник, факультет вычислительной математики и кибернетики (ВМиК), Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова. E-mail: ryazanov@cs.msu.su А.В. Савельев - ст. науч. сотрудник, начальник патентного агентства «©Уникально честное патентование» www.patenttt.narod.ru, научный координатор симпозиума «Нейрофилософия» (Москва). E-mail: gmkristo@yandex.ru
Аннотация:
Рассмотрена проблема эффективности дистальных синапсов дендритов, стимулированная работами С. Рамона-и-Кахала. Отмечено, что эффективность дистальных синапсов при электротоническом распространении возбуждения или торможения должна убывать не менее, чем экспоненциально. Проанализирована степень разветвленности дендриона реальных биологических нейронов и возможность влияния этого на повышение эффективности дистальных синапсов. Сделаны выводы о недостаточности участия дендриона как детектора совпадений в усилении локальных постсинаптических потенциалов и проведения сигнала по дендриону. Выдвинутые гипотезы проверены методами мо-делирования и сравнения с экспериментальными данными. Результаты позволили объяснить ряд нейрофизиологических эффектов и построить на этих принципах серию нейропроцессоров.
Страницы: 20-32
Список источников

 

  1. CajalR.S. Histologiedusystèmemerveuxdel-hommeetdesvertébrés. Paris. Maloine. 1909-1911. T. 1-2.
  2. Косицын Н.С. Особенности аксо-дендритных связей ретикулярной формации мозга // Докл. АН ССОР. 1962. Т. 147. № 2.
  3. BishopGH. Thedendrite: receptivepoleofneurone// EEGandClin. Neurophysiol., Suppl. 1959. v. 10 P. 12-21.
  4. ЭкклзДж.Физиологиясинапсов. М.: Мир. 1966.
  5. Чанг X. Проблемы современной физиологии нервной и мышечной систем. Тбилиси: Изд-во АН Грузинской ССР. 1956 с.
  6. Соколов Е.Н., Шмелев Л.А. Нейробионика. Организация нейроподобных систем. М.: Наука. 1983. 280 с.
  7. Гутман А. М. Дендриты нервных клеток. Теория, электрофизиология, функция. Вильнюс: Мокслас. 1984. C. 22-112.
  8. SchillerJ.NMDAspikes in basal dendrites of cortical pyramidal neurons. Nature. 2000. v. 404 (6775). P. 285-289.
  9. Кулланда К.М. Вызванные потенциалы и динамика функциональных связей в коре больших полушарий головного мозга: Автореф. дисс. - докт. биол. наук.М. 1970.
  10. Пурпура Д.П. Функциональные свойства дендритов в мозге млекопитающих // В сб.: Современные проблемы электрофизиологии центральной нервной системы. М.: Наука. 1984. C. 213-225.
  11. Савельев А.В. Нейрокомпьютеры в изобретениях // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. М.: ИПРЖР. 2004. № 2-3. с. 33-49.
  12. Колушов В.В., Савельев А.В. Методология индивидуально-коллективного моделирования нейронной биовозбудимости как новая нейрокомпьютерная парадигма // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2010. № 8. С.25-34.
  13. Колушов В.В., Савельев А.В. Экспертный алгоритм неаналитического моделирования активной биомембраны нейрона / Свид. о рег. программы для ЭВМ № 2010613474. 2010.
  14. Савельев А.В. Образование упорядоченных структур в синаптической щели электрического синапса» // Журнал проблем эволюции открытых систем. Казахстан, Алматы. 2003. № 1(5). C. 147-152.
  15. Патент РФ по а. с. № 1394975. Устройство для моделирования нейрона / Савельева-Новоселова Н. А., Савельев А.В. 1988.
  16. Патент РФ по а. с. № 1439631. Устройство для моделирования нейрона / Савельев А. В.1988. БИ № 43.
  17. Патент РФ по а. с. № 1561076. Устройство для моделирования нейрона высших отделов / Газутдинов И.Ф., Лакомкин И.М., Савельев А.В., Сергеев Н.А. 1990. БИ № 16.
  18. Патент РФ № 2024059. Устройство для моделирования нейрона / Жуков А.Г., Савельева-Новоселова Н.А., Савельев А.В., Лаврова Т.С. 1994.БИ № 22.
  19. Katz B. The release of neural transmitter substance. Liverpool. 1969.
  20. Yoshida N.Functional Neuromuscular Stimulation for articular angle control with an Inverse Dynamics Model tuned by a neural network // Ergonomics. 2002.Jul 15.V. 45 (9).P. 649-662.
  21. КолушовВ.В., СавельевА.В. Нейроускоритель. Neural Network accelerator / Свид. орегистрациипрограммыдляЭВМ№ 2003610307, по заявке № 2002612174. 2003.
  22. Савельев А.В.Самоорганизация дендритной арборизации // В сб.: «Нейроинформатика». М.: МИФИ. 2006. T. 1. С. 131-140.
  23. Савельев А.В. Общая теория самоорганизационного нейроуправления // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2013. № 5. С. 3-13.
  24. Савельев А.В. На пути к общей теории нейросетей. К вопросу о сложности // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2006. № 4-5. С. 4-14.
  25. Петрунин Ю.Ю., Рязанов М.А., Савельев А.В.Философия искусственного интеллекта в концепциях нейронаук. М.: МАКС ПресС. 2010. 78 с.
  26. Петрунин Ю.Ю., Рязанов М.А., Савельев А. В. От искусственного интеллекта к моделированию мозга. М.: МГУ. МАКС ПресС, 2014.
  27. Брянцев И.С., Савельев А.В.Молекулярный наноакцептор результата действия как следствие пороговых волн / Выпуск под ред. Е.В. Лосевой, А.В. Савельева// Биомедицинская радиоэлектроника. М.: Радиотехника. 2015. № 4. С. 22-24. - http://www.radiotec.ru/catalog.php-cat=jr6&itm=2015-4 .