什么是计算神经科学?(computational neuroscience?)

计算神经科学是一门多样化和跨学科的科学。它将许多领域,如认知科学、电气工程、物理学和计算机科学结合起来,成为一个有凝聚力的领域。它的目的是从多学科的角度来解释一系列与生物、大脑和神经系统有关的现象。从这种研究中获得的信息可能对未来的各种医学领域很有用。计算神经科学的总体、最高目标是解释意识现象。...
Neurons are a major subject of interest in computational neuroscience.

计算神经科学是一门多样化和跨学科的科学。它将许多领域,如认知科学、电气工程、物理学和计算机科学结合起来,成为一个有凝聚力的领域。它的目的是从多学科的角度来解释一系列与生物、大脑和神经系统有关的现象。从这种研究中获得的信息可能对未来的各种医学领域很有用。计算神经科学的总体、最高目标是解释意识现象。

The current study of memory largely focuses on synapses, how they change over time, and how they respond to external stimuli.

该领域有几个主要的重点领域。其中一个重点是人脑的辨别能力和学习能力。人类和动物不仅有能力区分各种事物,如墙壁和树木,而且有能力区分非常相似的事物,如脸。人们仍然会在人群中认出老朋友的脸,即使是在分离了几年之后。这听起来很正常,但这是一个令人震惊的壮举,神经科学家们仍在努力理解。

神经网络的行为是计算神经科学的另一个重要焦点。这一重点主要利用了计算机科学领域。科学家们正在寻求了解整个大脑中信号传输的方法和模式。这对于神经建模,制作大脑中神经互动的精确模型至关重要。

记忆,这个让心理学家困惑了几十年的话题,是计算神经科学不可或缺的。神经科学家们正在努力解释记忆随着时间的推移所经历的变化。从本质上讲,他们希望全面解释短期、中期和长期记忆。目前对记忆的研究主要集中在突触上,它们如何随时间变化,以及它们如何对外部刺激作出反应。

单个神经元是计算神经科学的一个主要兴趣对象。神经元网络向整个身体发送信号。运动神经元告诉身体的各个部分要采取行动,而感觉神经元则向大脑报告外部刺激,如温度。

虽然神经元只是单细胞,但它们却异常复杂。科学家们开始看到,它们对不同的刺激有不同的反应,而且,如果有必要的话,确实可以随着时间的推移而适应。计算神经科学家希望能在一个有凝聚力的神经模型中解释这些现象。

从大脑到脚趾尖的神经系统,长期以来一直没有得到充分的解释。意识,这个真正使人类区别于其他生物的东西,仍然超出了生物学或心理学的范围。计算神经科学结合了多个领域来解释这些人类之谜。最终,该领域可能会对意识本身得出一个结论。

  • 发表于 2022-02-09 17:50
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  • 分类:科学

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