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目 录
前 言 ................................................................................................................................................................... 1
第一部分 认知与神经科学研究进展 ........................................................................................................... 4
1.1 神经递质：多巴胺神经元与瞬时遗忘 ............................................................................................ 4
1.2 神经元突触：多突触输入调控神经元选择特异性 ...................................................................... 5
1.3 视觉神经元：小鼠视皮层中存在大量低特异性神经元............................................................. 7
1.4 视觉系统：小鼠视觉系统的功能层级 ............................................................................................ 8
1.5 全脑结构连接组：全连接组测序快速构建小鼠全脑连接组图谱 .......................................... 9
1.6 全脑功能连接组：高通量全脑成像辅助预测斑马鱼决策行为 ............................................. 10
1.7 认知理论: 新证据引发修订传统认知理论的思考 ...................................................................... 12
1.8 总结与展望 ............................................................................................................................................ 14
第二部分 新技术在认知与神经科学领域的应用 .................................................................................. 16
2.1 成像技术在神经科学领域的应用 ................................................................................................... 16
2.1.1 多光子深层成像技术 ................................................................................................................... 16
2.1.2 超大视场成像 ................................................................................................................................ 18
2.1.3 超高速成像 ..................................................................................................................................... 19
2.1.4 自由行为动物高分辨率成像 ..................................................................................................... 21
2.2 探针技术在神经科学领域的应用 ................................................................................................... 22
2.2.1 化学合成的荧光探针 ................................................................................................................... 22
2.2.2 遗传编码的荧光探针 ................................................................................................................... 22
2.3 神经调控技术在认知科学领域的应用 .......................................................................................... 23
2.3.1 个体化非侵入式神经调控技术应用于大脑视觉认知功能的增强 ................................. 23
2.3.2 新型侵入式神经调控技术应用于大脑视觉认知功能的重建 .......................................... 24
2.4 总结与展望 ............................................................................................................................................ 32
第三部分 神经科学对人工智能的启发 .................................................................................................... 35
3.1 秀丽线虫的神经网络用于运动控制 ............................................................................................... 35
3.2 果蝇的神经网络用于自然语言处理 ............................................................................................... 36
3.3 模拟生物视觉系统提高对噪声的鲁棒性 ...................................................................................... 36
3.4 模拟神经群编码机制提高对噪声的鲁棒性 ................................................................................. 38
3.5 总结与展望 ............................................................................................................................................ 39
第四部分 人工智能对神经科学的启发 .................................................................................................... 41
4.1 强化学习理论帮助理解大脑的奖惩机制 ...................................................................................... 42
4.2 反向传播算法在大脑可能实现的机制 .......................................................................................... 43
4.3 神经网络建模帮助理解大脑海马中信息表征的机制 ............................................................... 45
4.4 总结与展望 ............................................................................................................................................ 46
第五部分 结语 .............................................................................................................. 49
关于我们 ...................................................................................................................... 51
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