什么是神經反向傳播(Neural Backpropagation)？

神經反向傳播（Neural backpropagation）是一種脈沖在神經回路中向后移動的現象。動作電位通常從細胞（特別是從軸突小丘的點開始）沿軸突向下傳遞到與接收細胞形成突觸的末端束，反向傳播的動作電位實際上是由于傳入離子的擴散...

神經反向傳播（Neural backpropagation）是一種脈沖在神經回路中向后移動的現象。動作電位通常從細胞（特別是從軸突小丘的點開始）沿軸突向下傳遞到與接收細胞形成突觸的末端束，反向傳播的動作電位實際上是由于傳入離子的擴散而向后移動，導致電壓門控離子通道打開軸突而不是向下。通常，神經反向傳播的作用范圍很短，但它有可能穿過整個神經回路。

軸突通過打開軸突膜上允許帶正電離子進入細胞的通道來傳導動作電位，使其去極化并導致電壓門控通道打開。神經元的動作電位在軸突小丘處啟動，它位于軸突與神經細胞胞體的交匯處。大多數神經元只有一個軸突，可以多次分叉。這個軸突是從細胞發出信號的過程，而樹突是神經元上的其他軸突，通常是接收信號的過程。神經的反向傳播是由軸突和細胞體上的離子通道調節的。

動作電位通常從細胞開始，特別是從軸突小丘的點開始，沿著軸突一直到與接收細胞形成突觸的終末束。軸突它的作用是通過打開軸突膜上的通道，使帶正電荷的離子進入細胞，使其去極化，并使電壓門控通道開放，從而將動作電位從軸突小丘傳導到軸突的終點，稱為終末束電壓門控通道允許更多的帶正電的離子進入細胞，如鈣和鉀。當一個細胞失去-70mV的靜息電位時，由于進入的離子的正電荷而去極化，它"點燃"并從軸突末端的末端釋放充滿神經遞質的小泡。信號傳播的功能就像軸突上的離子通道一樣，導致附近的其他通道打開，但這種信號傳播可以反向移動，當它打開時，它被稱為神經反向傳播，當一個動作電位在軸突小丘處啟動時，這個過程就發生了，雖然它可以像往常一樣沿著軸突向下走，但它也會傳導一個相反方向的信號，使細胞體去極化，包括突觸和附近的樹突段。當樹突段去極化時，位于該區域的突觸后密度對來自其他神經元的傳入信號有不同的反應。神經反向傳播的一些可能后果包括樹突抑制和膜電位改變等現象，突觸可塑性，如長時程增強（LTP）和長時程抑制（LTD）等突觸可塑性與神經后向傳播有關，因為反向傳播的信號會改變傳入的信號。雖然這個概念看起來很簡單，根據過去的經驗改變未來行為的概念是學習的一個可能的定義。因此，在某種程度上，神經反向傳播可以說是允許單個細胞在分子水平上"學習"。神經反向傳播通常出現在新皮層、海馬體和其他與記憶有關的大腦區域，學習或高度的神經可塑性。

發表于 2020-09-07 23:05
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分類：科學教育

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