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计算神经科学 · 复现与机制对照

果蝇连接图:让模型经受扰动

复现连接组驱动的果蝇全脑模型,用背景输入和扰动测试查找失稳原因,再比较符号、耦合与突触机制的修正。

原模型在 3、7、13 Hz 感受器背景输入下的活动,以及撤去输入后的持续激发;图为两版 FlyWire 上的模拟结果。
原模型在 3、7、13 Hz 感受器背景输入下的活动,以及撤去输入后的持续激发;图为两版 FlyWire 上的模拟结果。查看原图 ↗

研究问题

把神经元连起来,是否就能得到合理的神经活动?这条研究线从已有全脑模型出发,加入生理范围的感受器背景输入,检查模型能否在输入变化与撤去后维持合理响应。

研究方法

  1. 在 FlyWire v630 与 v783 连接图上复现原模型,测量放电与输入撤去后的持续活动。
  2. 沿嗅觉回路定位失稳,并对神经元符号、局部耦合、输入权重和短时突触抑制做对照。
  3. 打乱新增耦合的位置,检查稳定化究竟来自特定结构,还是更一般的阻尼效应。

当前进展

已完成复现及多轮扰动对照。部分修正配置能抑制自持续激发,但最新位置打乱对照也能稳定模型,因此不能把稳定化归因于特定缝隙连接拓扑。修正后的放电水平与完整生物解释仍需继续验证。

基于 Shiu 等人的果蝇全脑模型与 FlyWire 连接组开展个人复现和对照研究。