Меню
Назад Главная » Наука и Технологии » 2022 » Август » 10

Нейрофизиологи создали реалистичную компьютерную модель нейрона


Нейрофизиологи из США разработали пока самую детальную и реалистичную компьютерную модель нервной клетки, которая позволяет отслеживать все изменения в ее жизнедеятельности при изменениях в условиях окружающей среды или при сдвигах в работе ее генов. Работа опубликована в Cell Report. О результатах во вторник сообщила пресс-служба Медицинского центра Седарс-Синай (CSMC).

"Представьте, что вы хотите понять, как пять десятков генов влияют на жизнь клетки. Для получения этих сведений вам придется провести десятки экспериментов по отключению каждого участка ДНК. Наша компьютерная модель позволяет изучать последствия неограниченного числа подобных генетических модификаций", - сообщил научный сотрудник CSMC Костас Анастасиу, чьи слова приводит пресс-служба центра.

В отличие от полупроводниковых вычислительных машин, нейроны могут одновременно хранить информацию и обрабатывать ее, воспринимая множество разнородных аналоговых сигналов. Нервные клетки способны сложным образом суммировать их, а также менять свою чувствительность к отдельным наборам подобных импульсов, по-разному реагируя на те или другие стимулы.

Эта особенность нервных клеток, как отмечает Анастасиу, осложняет моделирование их поведения и прогнозирование того, как меняется работа нейронов при сдвигах в активности тех или иных генов. Понимание этого крайне важно для раскрытия причин появления многих нейродегенеративных болезней и психических расстройств.

Компьютерная модель нейрона

Американские нейрофизиологи нашли решение для этой проблемы. Они изучили то, как меняется работа клеток коры мозга мышей при сдвигах в активности различных генов и при перемене условий окружающий среды, и использовали собранные данные для создания максимально детальной и реалистичной компьютерной модели нейрона.

Для ее подготовки ученые использовали два набора данных, один из которых содержал информацию о работе генов в большом числе одиночных клеток мозга, а второй был построен на базе наблюдений за выработкой электрических импульсов и замеров физиологических свойств около двух сотен нейронов коры. Анастасиу и его коллеги обработали эти замеры при помощи нейросетей, что позволило им получить целостную картину того, как перемены в работе генов влияют на активность нервных клеток.

Главным плюсом данного подхода, по словам исследователей, является то, что он позволяет контролировать все параметры поведения и жизнедеятельности нервных клеток. Это не оставляет места для различных случайных событий и неожиданных взаимодействий между генами, которые могут исказить результаты опытов на реальных нейронах.

Используя эту компьютерную модель нейрона, Анастасиу и его коллеги сейчас работают над созданием более сложных вычислительных систем, которые будут моделировать процессы, происходящие внутри мозга. Как надеются ученые, эти алгоритмы позволят им раскрыть природу и механизмы развития многих нейрофизиологических заболеваний.

Источник:  https://nauka.tass.ru

Подписывайтесь на наш «UfospaceNET» Telegram-канал и «Zen.Yandex», и новости сами придут к вам..


Никто не решился оставить свой комментарий.
Будь-те первым, поделитесь мнением с остальными.
avatar

Свежие статьи
28.09.2022 в 19:57 Дикий Запад: психопатологии президентов США
Если ты знаешь путь к успеху — ты знаешь и путь к неврозу. Это вовсе не метафора, а психиатрическая мудрость. Успешные люди, как правило, довольно специфичны. Не удивительно, что самые успешные могут оказаться не вполне «нормальными». Это хорошо известно запад...

Читать далее

28.09.2022 в 19:44 Палеонтологи описали морского ящера со змеиной шеей и крокодильей головой
Еще в прошлом веке в Вайоминге нашли кости древнего морского ящера, а теперь ученые смогли наконец-то описать этот образец. Новый вид рептилий оказался странным существом с длинной шеей и продолговатой головой, в длину он достигал семи метров....

Читать далее

28.09.2022 в 19:36 Некоторые из самых странных существ в криптозоологии
Хотя бигфут, йети, лохнесское чудовище и огопого всегда неуловимы, по крайней мере, они выглядят соответствующе. Однако есть некоторые неопознанные существа, которые выглядят совершенно причудливо. И сегодня мы рассмотрим некоторые из них....

Читать далее