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研究生: 王誠德
Wang, Cheng-Te
論文名稱: 外在平衡性突觸輸入對於感知決策神經網路模型的影響
A systematic study on the effect of externally maintained balanced synaptic input in a network model of perceptual decision
指導教授: 羅中泉
Lo, Chung-Chun
口試委員: 陳新
陳志強
羅中泉
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 生命科學暨醫學院 - 系統神經科學研究所
Institute of Systems Neuroscience
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 63
中文關鍵詞: 感知神經神經決策平衡性突觸輸入
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  • 大腦的彈性決策能力中一個重要的特徵是能夠隨時的調整行為,比如說放慢決策速度以換取較高的決策正確率,或是當時間急迫時採取快速的決策行為。這樣的速度-準確率取捨行為可以藉由外在的指引、環境的影響或是自我意識而引發。而這個取捨行為發生的時間可以很快,極短於傳統的嘗試法(trial-and-error)學習所需的時間。過去學界致力於研究與獎賞相關(reward-dependent)的神經可塑性如何改善個體的決策行為,然而對於即時的決策行為調整背後的神經機制卻甚少研究。在本計畫第一年的研究中我們發現平衡性突觸輸入(balanced synaptic input,BSI)可以有效的調整一個決策神經網路模型的行為。本研究中我們近一步測試在BSI中詳細的平衡狀態(刺激與抑制的比例,E/I ratio)如何影響該模型的行為與神經活動。我們選了三個不同的平衡狀態來研究:1. 較多的刺激,2. 較多的抑制以及3.中間的狀態。我們發現在較多刺激的狀態時,增加BSI的強度會加快決策的速度但是增加錯誤率。這個效應隨著抑制輸入增加而減少,直到效應反轉。在較多的抑制狀態下,增加BSI強度卻會反過來降低錯誤率與增加決策時間。我們進一步用energy landscape來解釋為什麼不同E/I ratio會造成這麼大的不同。我們的研究建議E/I ratio可以被用來將BSI的效應在不同動態模式(dynamical regimes)中轉換。因此,藉由改變BSI的強度或是其E/I ratio,我們可以讓這個決策神經網路模型產生豐富的行為模式,這些模式在許多行為或是神經生理研究中都曾被觀察到過。


    第一章 簡介 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 5 1.1 前言。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 6 1.2 神經決策動力模型。。。。。。。。。。。。。。 8 1.3 神經決策行為實驗。。。。。。。。。。。。。。 10 1.4 Poission spike train and Gaussian approximation 11 1.5 Gain modulation in single neuron。。。。。。 13 1.6 其他調控神經決策模型機制。。。。。。。。。。 14 1.7 目標與假說。。。。。。。。。。。。。。。。。 18 第二章 方法。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 21 第三章 結果: 神經活性(neuron activity)。。。。。。。。。 31 3.1 基於Gaussian approximation noise的BSI 。。。。。 32 3.2 基於Poission spike train的BSI。。。。。。。。。 37 第四章 結果:神經網路行為(Behavior) 。。。。。。。。。。。 42 4.1正確率與平均反應時間。。。。。。。。。。。。。。。 43 4.2反應時間分佈。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 50 4.3 與行為實驗結果比較 。。。。。。。。。。。。。。。 57 第五章 討論與未來工作。。。。。。。。。。。。。。。。。。 59 參考文獻。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 62

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