在外界刺激下神经元所产生的一系列动作电位,是神经信息的载体。这些动作电位的产生与神经系统中带电离子的跨膜运动密切相关。由于离子运动和离子通道开关的热涨落,生物神经系统中的热噪声是普遍存在的。这些噪声不仅对神经元动作电位发放行为有重要影响,而且对神经信息传递以及相关神经功能的实现有着重要意义。本论文研究了在噪声作用下神经元随机信号的产生以及随机信号在前馈网络中的传递。基于FitzHugh-Nagumo(FHN)神经元模型,本文首先研究了噪声和外界刺激电流作用下神经元的随机发放行为。结果发现,在某些特定的参数范围内,随着噪声强度增加,FHN神经元动作电位序列会出现从随机发放→规则发放→随机发放之间的变化,即表现出相干共振的发放行为。而当FHN神经元自身参数变化时,这种随机发放以及相干共振行为也随之发生变化。另一方面,FHN神经元的随机发放以及相干共振行为关于系统参数a和刺激电流I表现出很强的对称性。结合相平面分析,给出了 FHN神经元出现相干共振发放行为的参数区间,也揭示了这些随机发放行为关于系统参数a和I所表现出的对称性同FHN神经元内禀动力学之间的联系。神经信息传递是脑科学以及神经科学研究中最基本、最关键和最热门的研究课题之一。大脑作为一个多级的,高度模块化的结构系统,具有显著的层次结构。前馈神经元网络,既能分层模拟大脑各功能化区域的神经元功能组,又能体现大脑通过不同脑区大量神经元协同完成神经信息传递的特性。另外,自突触作为一种特殊的自反馈结构,对神经网络中斑图的形成及演化、神经元的共振以及同步特性等有重要的调控作用。本文借助由Hodgkin-Huxley(HH)神经元构成的前馈神经元网络来研究随机信号在网络中的传递。结果发现自突触连接概率、延迟时间等参数可以调节网络中不同层神经元的发放斑图,进而影响随机信号在网络中的传递特性。第一,自突触反馈调节能提高或降低网络中神经元层的发放速率,进而促进或抑制随机信号在网络中传递,并且这种促进或抑制作用所对应的自突触延迟时间区域不随网络参数的变化而变化。当0.0 ms<tdelav<6.0ms时,表现为抑制作用,而6.0ms<tdelav<25.0 ms时,表现为促进作用。第二,当自突触连接概率较大,延迟时间适中[6.0 ms<tdelav<15.0.0ms]时,自突触反馈调节虽然削弱了网络的同步特性,但极大地提高了网络中神经元层的发放速率,在此参数范围内最有利于随机信号在网络中的传递。