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第三次中国科协论坛展望计算神经生物学未来

  第三届中国科学技术协会计划未来神经生物学

  计算神经生物学是对近年来发展迅速的神经系统功能的一个新的交叉学科研究。它吸收了数学和物理的基本理论,以及信息科学等相关领域的研究理论和方法,神经科学关心大脑的工作原理。 “在第三届中国科学技术协会论坛”2009高级战略计算神经生物学研讨会“上,与会专家介绍了计算神经生物学的内涵。专家指出,计算神经科学生物学是计算生物学的一个重要领域,是神经科学的重要分支,在学科发展方面,计算神经生物学的发展受益于数学科学和计算机科学的新进展,大脑的复杂性及其神奇的计算和决策能力也吸引了许多数学科学家和信息科学家从计算和建模的角度进行研究,这种情况极大地促进了计算神经生物学的发展,传统上,生命系统活动的定量描述很大程度上依赖于概率论和统计学;神经系统由于多层次的,多层次的它的内部结构不能被看作是一个统一的结构的物理或化学系统。近年来,数学科学基础理论的新进展为研究复杂系统提出了理论方法。这些理论方法可以广泛应用于不同的生物体功能系统,包括神经系统功能的研究。另一方面,诸如采集,存储和计算等技术的进步使得可以持续监测生物体的动态。据悉,目前中国计算神经生物学领域涵盖感觉系统神经生物学(视觉,听觉,嗅觉,疼痛),运动控制系统神经生物学,高级脑功能(学习记忆,多模式状态感知融合),等等。主要研究工作在于应用数学工具,物理和控制理论,深入分析实验数据,加深对实验结果的理解。从样本研究的角度来看,目前中国计算机神经生物学的研究包括:突触功能调节对神经元活动特征的调控,单神经元函数建模,神经元种群功能建模,单个神经元活动对信息编码,信息编码神经元活动小组和神经网络活动的研究。这些任务的意义不仅在于了解神经系统活动的生物学过程和生物学意义,而且为人工智能和临床康复应用的发展提供重要依据。与会者认为,随着实验数据的积累,数据采集和处理能力的提高,复杂系统基础理论的发展,人类对生命系统理解的新要求,将促进计算神经生物学的飞速发展,成为科学和技术发展最重要的增长点。
 

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