无论是运动神经系统，还是脑神经系统，神经元都是其基本单元，信息都是在神经元上产生并先在其自身的不同位置间相互扩散后才向外扩散、传播的。因此，生物智能的基础和核心是神经元信息产生、发展、扩散以及信息处理问题，这使研究神经元信息产生、发展、扩散的时空动态过程以及结合该过程的信息处理变得十分必要，也是建立新的智能理论和方法的基础与核心。全书共11章，分为两部分。其中第一部分内容主要包括门粒子动力学模型、离子通道物理等效模型、神经元膜电势时空动态模型、神经元膜电势增量振荡特性、神经元膜电势时空动态模型的应用；第二部分内容主要包括神经元信息传递与滤波处理模型及其特性、听觉信息处理方法及其特性和应用等。 本书可供神经元建模和人工智能等领域的科研人员和工程技术人员学习参考，也可供科研院所和高等院校相关专业师生阅读。

序
前言
第1章 绪论
1.1 神经元结构与工作机制
1.1.1 神经元的工作机制
1.1.2 神经元模型分类
1.2 听觉信息处理
1.2.1 外周听觉系统结构
1.2.2 听觉学说与耳蜗模型
1.2.3 听觉滤波器
1.2.4 神经元滤波
第一部分 神经元模型
第2章 神经元离子通道中的门粒子动力学模型
2.1 膜电势产生机理简介
2.2 随机振动系统与生物门粒子系统的物理等价性
2.3 基于随机振动系统的门粒子动力学模型
2.4 仿真实验
2.4.1 模型的参数选择
2.4.2 仿真实验结果
2.4.3 仿真实验结果分析
2.5 基于膜电势正反馈的门粒子动力学模型的修正方法
2.5.1 修正方法
2.5.2 仿真实验结果
2.5.3 仿真实验结果分析
第3章 基于光学点扩散函数的离子通道物理等效模型
3.1 离子通道结构与分类以及离子渗透机理
3.1.1 离子通道结构
3.1.2 离子通道分类
3.1.3 离子渗透机理
3.2 光学设备记录方法研究膜电势时空（多维）动态过程
3.3 基于光学的离子通道物理等效模型
3.3.1 离子通道的两个假设
3.3.2 离子通道物理等效模型
3.3.3 两个容易混淆的概念
3.4 离子通道等效透镜的点扩散函数的建立
3.5 光学响应指数ξ的计算方法
3.6 离子通道物理等效模型的参数选择与计算方法
3.6.1 离子通道等效透镜的直径D0和焦距力的计算方法
3.6.2 平行光源Op的波长λ的选择
3.6.3 平行光源Op所产生的脉冲强度It的计算方法
3.7 仿真实验
3.7.1 仿真实验结果
3.7.2 仿真实验结果分析
第4章 钠、钾离子通道物理等效模型
4.1 单个钠离子通道物理等效模型
4.1.1 单个钠离子通道物理等效模型主要参数
4.1.2 平均膜电势增量对比
4.2 光学线性叠加原理
4.3 多钠离子通道物理等效模型与仿真分析
4.3.1 多钠离子通道物理等效模型
4.3.2 仿真与结果分析
4.4 单个钾离子通道物理等效模型
4.4.1 单个钾离子通道物理等效模型主要参数
4.4.2 平均膜电势增量对比
4.5 多钾离子通道物理等效模型与仿真分析
4.5.1 无相互作用的多钾离子通道物理等效模型
4.5.2 相互作用的多钾离子通道物理等效模型
4.5.3 两种形式的多钾离子通道物理等效模型的仿真结果分析
第5章 基于钠、钾离子通道物理等效模型的神经元膜电势时空动态模型
5.1 基于多钠、钾离子通道物理等效模型的神经元时空动态模型
5.1.1 建立神经元膜电势时空动态模型
5.1.2 开放钠、钾离子通道产生的电势增量扩散距离
5.2 对比实验
5.2.1 去极化空间分布对比
5.2.2 空间总和作用对比
5.2.3 膜电势产生、发展与消亡的时空动态过程对比
5.2.4 时间总和对比
5.3 平均膜电势增量对比实验
5.3.1 平均膜电势增量计算方法
5.3.2 对比与结果分析
5.4 不同刺激电势下的膜电势时空动态过程仿真
5.5 局部膜电位的时空动态过程仿真
第6章 神经元膜电势增量振荡特性
6.1 神经元膜电势振荡
6.2 基于离子通道物理等效模型的神经元膜电势增量振荡模型
6.2.1 离子通道物理等效模型的振荡
6.2.2 建立神经元细胞膜上平均电势增量的振荡模型
6.3 振荡模型的特性
6.3.1 平衡点稳定性
6.3.2 周期解的存在性
6.3.3 近似周期解
6.3.4 张弛振荡
6.3.5 混沌
6.4 实验验证
6.4.1 实验参数选择
6.4.2 单个脉冲振荡对比
6.4.3 周期振荡对比
第7章 神经元膜电势时空动态模型的应用
7.1 神经元膜电势时空动态扩散过程模拟
7.2 基于神经元膜电势增量振荡模型的信号滤波算法
7.2.1 建立神经元滤波算法
7.2.2 生命体征信号滤波
7.2.3 加速度计、陀螺仪信号滤波
7.2.4 实验结果分析
第二部分 听觉信息处理
第8章 神经元信息传递与滤波处理模型及其特性
8.1 振动理论与神经元信息处理
8.2 神经元信息传递与滤波处理模型
8.2.1 突触滤波机理与神经元滤波分析
8.2.2 模型构建
8.2.3 模型参数分析
8.3 模型特性
8.3.1 信息传递特性
8.3.2 系统响应特性
8.3.3 客观性能评价
8.3.4 实时性
第9章 基于耳蜗感知和神经元滤波的听觉信息处理方法
9.1 听觉与耳蜗感知机理
9.1.1 听觉机理
9.1.2 耳蜗感知机理
9.1.3 听神经频率保持机理
9.2 耳蜗感知模型
9.2.1 耳蜗感知模型建立
9.2.2 基底膜等效振动系统
9.2.3 耳蜗微观力学特