728x90 반응형 SMALL computational neuroscience6 [Computational Neuroscience] 흥분성에 영향을 미치는 인자들 흥분성에 영향을 미치는 인자들 (Factors affecting membrane excitability) 세포외액의 Ca2+은 Na+의 세포막에 대한 투과도를 감소시키므로 세포막에서 stabilizer로 작용한다. 따라서, hypercalcemia 시는 Na+의 투과도가 감소되어 막전위가 과분극 (hyperpolarization)으로 되어 흥분성은 감소하는 반면 hypocalcemia 시는 Na+의 투과도가 증가되어 막전위가 저분극 (hypopolarization)이 되어 흥분성이 증가된다. Hypokalemia 시는 세포외액의 K+이 감소되면 [K+]o / [K+]i의 비율이 증가되어 막전위가 과분극으로 되어 흥분성이 감소된다. Hyperkalemia 시는 [K+]o / [K+]i의 비율이 감소되어 막.. 2022. 12. 6. [Computational Neuroscience] Molecular Dynamics : Periodic Boundary Conditions Molecular Dynamics : Periodic Boundary Conditions import random import numpy as np random.seed(10) numAtoms = 10 unitCellLength = 10 positions = np.random.rand(unitCellLength,2)*unitCellLength+unitCellLength #positions of the particles velocities = (np.random.rand(unitCellLength,2)-0.5) #velocities of particles iterations = 600 timestep = 0.1 def check_boundaries(positions, unitCellLength): #Fun.. 2022. 1. 19. 계산신경과학 (Computational Neuroscience) 계산신경과학 (computational neuroscience) 이론신경과학 또는 수학신경과학은 신경과학의 한 갈래로서, 뇌에 대한 수학적 모델, 이론적인 분석, 추상화 등을 통해 발달신경과학, 신경해부학, 신경생리학, 인지과학에 걸쳐진 신경계의 원리를 이해한다. 엄밀하게 말하자면, 계산신경과학은 수학적 모델을 검증하고 해결하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하는 이론신경과학의 하위 분야이다. 그러나 신경과학에서 생물학적인 조건들을 생명계의 복잡도로 모사한 수학적 모델은 분석적으로 풀기에 너무 복잡한 경우가 많기 때문에, 두 용어는 사실상 동의어이다. 또한 수학신경과학이라는 용어는 때때로 연구분야의 양적 특성을 강조하기 위해 사용된다. 계산신경과학의 수학적 모델은 막전위, 단백질, 뇌파, 국소해부학적 구조.. 2022. 1. 19. [Computational Neuroscience] Adaptive Exponential Integrate and Fire model (AdEx) Adaptive Exponential Integrate and Fire model (AdEx) good neuron model이 되기 위한 조건 - Can predict spike times - Can predict subthreshold voltage - Can interpret easily (not a ‘black box’) - Can account flexibly for a variety of phenomena - Can optimize parameters for systematic procedure 1-dimensional (nonlinear) integrate and fire 모델에서는 다양한 dynamics를 표현할 수 없다. 따라서, best choice 𝑓 : linear + exponen.. 2021. 12. 9. [Computational Neuroscience] Hodgkin-Huxley model (HH model) Hodgkin-Huxley model (HH model) Hodgkin과 Huxley는 Cambridge University 학부생으로, giant axon of the squid에 대한 실험을 수행했고 세 가지 다른 유형의 ionic current인 sodium current, potassium current 및 Cl(−) ion으로 구성된 leak current를 발견했다. 이에 action potential 모델에 필요한 정보를 도출할 수 있었다. Hodgkin과 Huxley는 action potential를 정확하게 예측하고 묘사할 수 있는 방정식을 개발했다. 우리가 직접 관찰할 수 없는 뉴런의 생물학적 특성을 모방하는 데 사용될 수 있는 계산 모델링의 초석이 되었다. 실제, Hodgkin-Hux.. 2021. 12. 9. [Computational Neuroscience] Neuronal Dynamics Neurons and Mathematics Computational neuroscience는 수학, 철학, 컴퓨터 과학의 원리를 적용하여 뇌의 내부 작용을 연구하는 분야이다. computer model은 고도로 제어되고 복제 가능한 방식으로 실험을 수행할 수 있기 때문에 계산 신경과학에 매우 중요하다. 이러한 맥락에서 "model"은 (시뮬레이션된) 현실 세계에서 어떻게 작동할지 추측하기 위해 단순화되고 시뮬레이션을 위한 시스템이다. 전형적인 neuron은 dendrites (수상돌기), soma (체세포), axon (축삭돌기)라고 하는 기능적으로 구별되는 세 개로 나눌 수 있다. dendrite는 다른 neuron으로부터 신호를 수집하여 soma에 전달하는 '입력 장치'의 역할을 한다. soma는 중.. 2021. 12. 9. 이전 1 다음 728x90 반응형 LIST
