嗅觉神经系统的研究目前引起了世界各国学者广泛的关注。不仅是由于嗅觉神经系统是目前人们了解得最少的感觉神经系统,而且,以往的研究表明嗅觉神经系统机理与大脑学习记忆机理有着十分密切的关系。为此,本课题开展的研究将有助于人们探索和认识嗅觉系统乃至大脑的机理。 目前,人们对于嗅觉系统的机理尚处于探索阶段。这主要是由于鼻腔的复杂结构及嗅区的特殊生理位置,为直接的嗅觉实验研究带来了不少困难。而实验与模型相结合为研究嗅觉机理提供了一种行之有效的新方法。本文首先简要介绍了嗅觉神经系统及其几种典型的嗅觉系统模型,接着以嗅觉神经系统的时空编码和解码机理研究为重点,建立了蝗虫触角叶仿真模型。 蝗虫触角叶的电生理实验表明气味刺激期间,兴奋性细胞(PNs)的放电活动呈现出不同的时空编码模式来识别不同的气味。本文在建立仿真模型的基础上,通过改变烟碱乙酰胆碱(nAch,兴奋性神经递质)和γ-氨基丁酸(GABA,抑制性神经递质)突触电流的仿真参数,研究神经递质对嗅觉时空编码的影响。通过模型仿真研究,使我们对同步振荡现象以及突触联接在嗅觉识别中起的关键作用有了进一步的认识。 上述研究工作为嗅觉神经系统识别机理模型的研究奠定了良好的基础;通过进一步研究可以将神经芯片实验结果和仿真模型相结合,利用神经芯片得到的数据来验证仿真结果。