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大数据时代的大脑科学——绘制智力的蓝图

生物化学与生物物理进展 2014年第10期41卷 1034-1040页

作者：郭爱克中国科学院生物物理研究所北京100101

在很多"之歌"中,我非常喜欢《长江之歌》,歌中唱道"你从远古走来,……你是无穷的源泉".正值《生物化学与生物物理进展》创刊40周年的日子,我愿意唱一首心中的歌——"脑之歌".人类大脑就好比是一条历史长河,它从远古流到了今天,又将从今... 详细信息

在很多"之歌"中,我非常喜欢《长江之歌》,歌中唱道"你从远古走来,……你是无穷的源泉".正值《生物化学与生物物理进展》创刊40周年的日子,我愿意唱一首心中的歌——"脑之歌".人类大脑就好比是一条历史长河,它从远古流到了今天,又将从今天流向未来,是自然通过漫长进化所产生的最精细、最复杂、最优美和最成功的器官,是智力演化的最伟大奇迹,是人类智力产生的源泉,是人类灵性的家园.人脑以其非凡的能力造就了人类知识和文明的社会传承.可是到如今,我们还不知道人脑在整体上是如何工作的.脑功能神经组学或许是破解脑的奥秘的钥匙.

关键词：大数据大脑科学智力蓝图脑之歌脑功能神经组学

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果蝇昼夜节律的分子机制研究进展

生物化学与生物物理进展 2005年第1期32卷 3-8页

作者：周先举袁春燕杨旭科郭爱克中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所中国科学院生物物理研究所脑与认知研究中心视觉信息加工重点实验室北京100101

果蝇由于遗传易操作性而成为一个研究昼夜节律分子机制的理想模式生物. 到目前为止,通过遗传学和生物化学方法已经鉴定到10多个时钟基因(clock genes) 和许多时钟相关基因,包括时钟输入基因和钟控基因. 这些时钟基因以及它们的相应产物... 详细信息

果蝇由于遗传易操作性而成为一个研究昼夜节律分子机制的理想模式生物. 到目前为止,通过遗传学和生物化学方法已经鉴定到10多个时钟基因(clock genes) 和许多时钟相关基因,包括时钟输入基因和钟控基因. 这些时钟基因以及它们的相应产物组成两个互相依赖的转录/翻译反馈环路,从而调节行为和生理的昼夜节律. 果蝇这种核心钟的工作原理同样见于哺乳动物.

关键词：果蝇导引昼夜节律生物钟时钟基因反馈环路

探索自然智慧本质,照亮类脑智能之路——果蝇学习记忆与抉择的神经环路机制研究

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中国科学：生命科学 2019年第10期49卷 1354-1374页

作者：郭爱克中国科学院生物物理研究所中国科学院神经科学研究所中国科学院大学中国科学院上海微系统与信息技术研究所

人们对智力本质和它的进化史知之尚少.智力的"演化与选择"机制是一个非常重要的科学命题.本文从跨物种和跨尺度的角度研讨了6个重要的脑认知功能神经回路:(ⅰ)果蝇的基于价值的抉择;(ⅱ)学习记忆的去抑制机制;(ⅲ)视觉和嗅觉的跨模态学... 详细信息

人们对智力本质和它的进化史知之尚少.智力的"演化与选择"机制是一个非常重要的科学命题.本文从跨物种和跨尺度的角度研讨了6个重要的脑认知功能神经回路:(ⅰ)果蝇的基于价值的抉择;(ⅱ)学习记忆的去抑制机制;(ⅲ)视觉和嗅觉的跨模态学习与记忆;(ⅳ)电突触参与视觉学习;(ⅴ)模式分割的去相关性机制;(ⅵ)多稳态视觉感知机制.本文还从以上脑认知功能和脑结构在物种间的相似和演进出发,强调了开展跨物种和跨越不同空间尺度的脑科学研究的重要性和必要性.

关键词：果蝇视觉飞行模拟器学习和记忆蘑菇体伽马氨基丁酸能神经元多巴胺电突触抉择多模态整合去抑制模式分割多稳态感知类脑智能演化+选择物质变精神自组织临界性

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计算神经科学

智能时代脑科学的核心是探索智力的本质及其实现

丛书名：脑科学丛书

2000年

作者：郭爱克

本书将理论、实验和计算三者联系起来讨论动态的脑和与神经计算相关的新结果和新概念，概括了单个神经元的计算模型、离子通道的计算性质、树突的计算功能等脑科学问题。

ISBN: (纸本)754282340X

关键词：神经生理学学科:计算能力学科:研究计算能力

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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汇雅图书（南通市图书馆）

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中国科学：生命科学 2016年第2期46卷 203-205页

作者：郭爱克中国科学院生物物理研究所脑与认知科学国家重点实验室北京100101 中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所上海200031

人们常说,宇宙、物质、生命和大脑是自然界的四大奥秘.中国人常说＂天人合一＂,人脑的神经元数量超过了整个银河系星星的数量,大概有1000亿个.人脑是智力演化最伟大的奇迹,它是＂灵性的王国＂[1].许多世纪以来,哲学家、科学家,尤其是心... 详细信息

人们常说,宇宙、物质、生命和大脑是自然界的四大奥秘.中国人常说＂天人合一＂,人脑的神经元数量超过了整个银河系星星的数量,大概有1000亿个.人脑是智力演化最伟大的奇迹,它是＂灵性的王国＂[1].许多世纪以来,哲学家、科学家,尤其是心理学大家们孜孜求索人的本质、心的本质、脑的本质（即智力的本质）,试图回答人脑是如何工作的,人的精神现象是如何产生的,物质如何变成精神,精神如何变成物质等问题[2].恩格斯曾将＂思维着的精神＂比作是＂地球上最美的花朵＂[3],何等的生动、深刻而美妙.

关键词：脑科学神经元数量精神现象重点基础研究脑功能区发展心理学家就是你脑神经元活下去 remember

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蝇视觉运动信息的神经计算原理

生物化学与生物物理进展 1991年第4期18卷 281-285,322页

作者：郭爱克杨先一中国科学院生物物理研究所北京100080

本文基于理论、实验和计算三大研究方法,遵循计算神经科学的认识路线,以蝇视觉系统为研究对象,通过建立简化的脑模型,探讨蝇视觉运动信息的神经计算原理。本文系统地综述了蝇初级运动检测器、图形-背景分辨系统的提出及其演化,介绍了图... 详细信息

本文基于理论、实验和计算三大研究方法,遵循计算神经科学的认识路线,以蝇视觉系统为研究对象,通过建立简化的脑模型,探讨蝇视觉运动信息的神经计算原理。本文系统地综述了蝇初级运动检测器、图形-背景分辨系统的提出及其演化,介绍了图形-背景相对运动分辨的行为实验和相应的计算机仿真,给出了蝇视觉系统的模型及算法,并对有关问题进行了讨论。

关键词：视觉运动信息神经计算蝇

符号序列在人工神经网络中的记忆、表达和回忆

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模式识别与人工智能 1994年第3期7卷 196-202页

作者：李玉鉴郭爱克中国科学院生物物理所神经生物学室北京100101

本文旨在探讨符号序列在人工神经网络中的记忆、表达和回忆的机理。通过利用符号的音频表示、环境反馈网络、符号动力系统和激发序列等理论概念建造具体模型,着重分析了简单动力系统中的激发序列在神经网络系统中的记忆、表达和回忆的... 详细信息

本文旨在探讨符号序列在人工神经网络中的记忆、表达和回忆的机理。通过利用符号的音频表示、环境反馈网络、符号动力系统和激发序列等理论概念建造具体模型,着重分析了简单动力系统中的激发序列在神经网络系统中的记忆、表达和回忆的过程。本文有助于促进我们去研究层次结构更为复杂的符号序列在神经网络系统中的统一表达形式,也有助于我们去探讨人类记忆的本质。

关键词：神经网络符号序列知识表示

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视觉相对运动的神经计算原理

中国科学（B辑） 1991年第11期22卷 1180-1187页

作者：郭爱克杨先一中国科学院生物物理研究所北京100080

本文将定量行为实验与计算机仿真相结合,研究了蝇视觉系统的图形与背景相对运动信息的神经计算原理。在定量行为实验中仅检测了作定点飞行的蝇绕其垂直轴的扭矩信号。行为实验的主要结果是:(1)扭矩反应的动态特性不仅与图形和背景运动... 详细信息

本文将定量行为实验与计算机仿真相结合,研究了蝇视觉系统的图形与背景相对运动信息的神经计算原理。在定量行为实验中仅检测了作定点飞行的蝇绕其垂直轴的扭矩信号。行为实验的主要结果是:(1)扭矩反应的动态特性不仅与图形和背景运动之间的相位有关,也与振动频率有关;(2)在全部检测的相对相位中,反应时程是给定的相位关系的“指纹”特征;(3)主尖峰反应幅度的变化是图形-背景分辨行为的多样性的灵敏的指标。计算机仿真的主要结果为:(1)“计算机蝇”,可描述至今为止在不同的相对运动条件下的扭矩反应的主要特征;(2)在不同刺激条件下的计算机仿真与相应的行为实验在其“指纹”特征方面完全符合;(3)计算机仿真中的反应时程与参数n,q,T和k密切相关。本文的行为实验与计算机仿真在神经网络层次上加深了对视觉相对运动信息加工策略的理解。

关键词：视觉相对运动视场系统神经计算

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从仿生学到神经科学

生物化学与生物物理进展 2014年第10期41卷 983-989页

作者：陆惠民赫荣乔郭爱克中国科学院生物物理研究所脑与认知科学国家重点实验室北京100101

在中国科学院生物物理研究所,从仿生学到神经科学研究方向的确立,经历了几代人的艰辛努力.从1959年生物物理研究所三人理论组(仿生学研究室的前身)的成立,到2005年脑与认知科学国家重点实验室申报成功,走过了46年历程,本文拟对这段历史... 详细信息

在中国科学院生物物理研究所,从仿生学到神经科学研究方向的确立,经历了几代人的艰辛努力.从1959年生物物理研究所三人理论组(仿生学研究室的前身)的成立,到2005年脑与认知科学国家重点实验室申报成功,走过了46年历程,本文拟对这段历史进行回顾和评述.

关键词：仿生学神经科学研究目标脑与认知