学术交流 | 重庆大学弭元元教授来访交流
by 周鹏程 | 2023-02-21
2023年2月6日下午，应深圳理工大学（筹）生命健康学院周鹏程助理教授邀请，重庆大学弭元元教授来访交流，并在中国科学院深圳先进技术研究院D603会议室为师生们带来题为A Synaptic Story of Working Memory 的专题报告。
周鹏程助理教授介绍弭元元教授
工作记忆指的是大脑为了完成某项认知任务，对外部输入信息的临时性存储与加工。它是大脑实现诸多高级认知功能，如视觉加工、言语理解、情景记忆等，必不可少的计算操作，但其实现的神经机制一直存在争议。突触计算理论（Mongillo et al., Science, 2008）认为，工作记忆的信息存储于神经元突触连接强度的临时性增强上（通过突触短时程可塑性实现）, 而不是经典理论所认为的信息存储在神经元的持续性放电上。
本场报告中，弭元元教授介绍了基于工作记忆的突触计算理论，构建了平均场论的神经网络模型，推导出了与实验数据相吻合的工作记忆容量的理论计算公式。发现了记忆信息存储于突触短时程临时增强上，而突触短时程衰减的时间常数则主要决定了工作记忆的有限容量；大脑可以根据认知任务需求，通过提高注意水平来存储多个物体信息，也可根据认知需求降低注意水平将它们忘掉。另一方面，根据合作者提出的非侵入式动态操控工作记忆的实验范式，构建了具有突触短时程可塑性的连续吸引子神经网络模型，揭示了与任务无关、但与被记住的物体属性弱相关的外部动态刺激虽然不会引发神经元群的大规模发放，但是通过改变神经元的突触连接强度进而改变其记忆的准确度，从而实现对工作记忆信息的动态操控。
弭元元教授作报告中
深圳先进院的师生在报告过程用非常踊跃地就相关工作细节进行了提问，并在报告结束后也与弭元元教授进行了热烈的讨论，对相关模型的原理和可能的扩展方向做了深入的交流。
-报告人介绍-
弭元元 教授
重庆大学
弭元元，重庆大学医学院神经智能研究中心教授。2012年于北京师范大学获得理论物理专业博士学位，先后在以色列Weizmann Institute of Science和美国Columbia University作博士后研究。研究方向为计算神经科学。专注于采用数理建模和计算仿真的方法研究脑在网络层面处理动态信息的一般性原理，包括工作记忆的容量与调控、时空信息的网络编码等；并基于此发展了类脑运动模式的快速识别算法、运动目标的预测追踪算法等。合作指导的课题获得《首届全国大学生类脑计算创新应用大赛暨国际邀请赛》总决赛一等奖（2017年）。以第一或通讯（含共同）在神经科学领域刊物Neuron, PNAS, Progress in Neurobiology 等，和人工智能领域的国际会议NeurIPS，Neural Networks等，发表论文20余篇。获得国家自然科学基金委交叉学部优秀青年基金，北京市科技新星等项目的支持。