Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > q-bio > arXiv:2508.03115

帮助 | 高级搜索

定量生物学 > 神经与认知

arXiv:2508.03115 (q-bio)
[提交于 2025年8月5日 (v1) ,最后修订 2025年8月6日 (此版本, v2)]

标题: 大脑神经网络中计算的多生物物理特性

标题: The Multi-biophysical nature of Computation in brain neural networks

Authors:William Winlow, Andrew Simon Johnson
摘要: 理解动作电位的性质是理解神经系统功能的基础。 枪乌贼巨大轴突中动作电位的离子机制最早由霍奇金和赫胥黎于1952年描述,他们的发现形成了我们对生理动作电位如何运作的传统观点。 然而,现在已有大量证据表明,动作电位伴随着细胞膜中的同步耦合孤立子压力脉冲,即动作电位脉冲(AP-Pulse),我们最近证明这种脉冲在计算中具有基本功能。 在这里,我们探讨孤立子与已知与动作电位相关的离子机制之间的相互作用。 动作电位的计算模型通常将其描述为二进制事件,但我们已经证明,它必须是一个称为计算动作电位(CAP)的量子三进制事件,其时间固定点是孤立子的阈值,而不是其他模型中用于促进有意义计算的较为灵活的动作电位峰值。 我们详细展示了这种频率计算在视网膜中的应用,并且还为其他大脑神经网络的计算提供了广泛的分析。 CAP伴随着APPulse和生理动作电位。 因此,我们得出结论,神经冲动似乎是由三种不可分离、相互依赖、同时存在的状态组成的集合:生理动作电位、APPulse和CAP。 然而,虽然生理动作电位在神经连接方面很重要,但它与计算过程无关,因为计算总是由APPulse的孤立子部分促进的。
摘要: Comprehending the nature of action potentials is fundamental to our understanding of the functioning of nervous systems in general. The ionic mechanisms underlying action potentials in the squid giant axon were first described by Hodgkin and Huxley in 1952 and their findings have formed our orthodox view of how the physiological action potential functions. However, substan-tial evidence has now accumulated to show that the action potential is accompanied by a syn-chronized coupled soliton pressure pulse in the cell membrane, the action potential pulse (AP-Pulse) which we have recently shown to have an essential function in computation. Here we ex-plore the interactions between the soliton and the ionic mechanisms known to be associated with the action potential. Computational models of the action potential usually describe it as a binary event, but we have shown that it must be a quantum ternary event known as the computa-tional action potential (CAP), whose temporal fixed point is the threshold of the soliton, rather than the rather plastic action potential peak used in other models to facilitate meaningful compu-tation. We have demonstrated this type of frequency computation for the retina, in detail, and also provided an extensive analysis for computation for other brain neural networks. The CAP ac-companies the APPulse and the Physiological action potential. Therefore, we conclude that nerve impulses appear to be an ensemble of three inseparable, interdependent, concurrent states: the physiological action potential, the APPulse and the CAP. However, while the physio-logical action potential is important in terms of neural connectivity, it is irrelevant to computational processes as this is always facilitated by the soliton part of the APPulse.
评论: 13页 3图。arXiv管理员注释:与arXiv:2106.05538文本重叠
主题: 神经与认知 (q-bio.NC)
引用方式: arXiv:2508.03115 [q-bio.NC]
  (或者 arXiv:2508.03115v2 [q-bio.NC] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.03115
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Andrew Johnson [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2025 年 8 月 5 日 05:49:02 UTC (1,497 KB)
[v2] 星期三, 2025 年 8 月 6 日 14:20:08 UTC (1,496 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
q-bio
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-08
切换浏览方式为:
q-bio.NC

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号