1、現代人工神經網絡的探索是以生物學上的神經元相關理論為依據的。生物學上的神經元相關理論指出突觸是具有可塑性的，這種可塑性對于大腦的學習、記憶功能具有極其重要的意義。本文重點研究了近年來在試驗中發(fā)現的一種新的突觸可塑性——依賴動作電位時間的突觸相關可塑性STDP(spike timing dependent plasticity)。STDP突觸可塑性法則被看做是在大腦的神經系統(tǒng)網絡之中和記憶以及學習能力最為相關的神經系統(tǒng)突觸體系之一。制定與

2、神經系統(tǒng)相關的突觸模型與離子通道的動力學模型是目前模擬STDP神經突觸系統(tǒng)比較有效的方法。
　　目前關于STDP突觸相關的系統(tǒng)的模擬探索中都或多或少的存在缺陷，主要是所設計的模型得到不是STDP的時間非對稱實驗結果以及得出數據后并未有一套系統(tǒng)的驗證方案對數據進行驗證。對于上述的兩個問題，本文在前人研究的STDP系統(tǒng)模型上進行了改進，根據神經元特性，本文設計了反向傳播樹突信號和谷氨酸信號的離子通道運動學樣本模型，可以采用這個模型來精

3、準地仿真突觸前的動作電位以及突觸后動作電位相關的信號，隨后用仿真得出的突觸前的動作電位以及突觸后動作電位來驗證設計STDP突觸系統(tǒng)，之后本文還研究了神經元耦合同步時對STDP系統(tǒng)突觸可塑性的影響。論文的主要內容有以下幾部分:
　　首先，本論文簡單的闡述了研究中所涉及到的腦神經網絡等相關基礎知識，同時對研究中所采用的Hodgkin-Huxley神經元模型進行了簡單介紹，并對該模型進行仿真測試。
　　其次，本文研究了生理學原理下

4、STDP突觸系統(tǒng)信息傳遞過程，對STDP突觸系統(tǒng)中突觸前刺激引起的谷氨酸信號和反向傳播樹突信號進行了系統(tǒng)的分析，并且構建了這兩個信號的離子通道的動力學模型，并進行模擬仿真得出實驗相關的結果。
　　再者，本文還進一步的研究了基于相關神經元的突觸體系的內部構成，指出Ca離子的相關的信號控制結構和NMDA感受器一起組成了STDP突觸系統(tǒng)的內部構成，并研究了該模型對STDP突觸所產生的連接強度的影響。進而，對STDP突觸系統(tǒng)模型進行實驗模