类Hopfield海马CA3区神经网络模型仿真阿尔茨海默病患者的联想记忆功能

阿尔兹海默（Alzheimer disease，简称AD）是一种渐进的神经退行性认知功能障碍疾病。随着疾病的发展，AD病人的联想记忆功能受到损伤，降低了患者的生活质量。目前，已有大量研究报道了疾病对患者自联想记忆功能的影响，但鲜有相关报道涉及到患者的异联想记忆功能。本文提出了一个三层类Hopfield网络海马CA3区模型，并利用此模型，根据Ruppin的‘突触补偿和缺失’理论，分析了包括异联想记忆在内的患者的联想记忆出现功能障碍的原因。我们在不同的突触缺失和补偿水平下对该模型的联想记忆功能进行仿真。基于学习记忆能力差的老龄鼠海马神经元放电频率明显减小这一事实，我们计算了网络中神经元的平均放电频率，目的在于寻找存在于平均放电率和联想记忆能力之间的关系。仿真结果显示：随着突触缺失水平的增加，神经元的平均放电频率减小，网络的联想记忆能力下降。突触补偿措施能在一定程度上增加神经元的平均放电频率，提高网络的联想记忆功能。神经元的平均放电频率下降可能是由突触缺失导致AD患者联想记忆功能出现障碍的原因之一。