يرجى مراجعة هذه المقالة وإزالة وسم المقالات غير المراجعة، ووسمها بوسوم الصيانة المناسبة.

علوم عصبية حاسوبية

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
N write.svg
هذه مقالة غير مراجعة. ينبغي أن يزال هذا القالب بعد أن يراجعها محرر ما عدا الذي أنشأها؛ إذا لزم الأمر فيجب أن توسم المقالة بقوالب الصيانة المناسبة. (فبراير 2017)

تدرس العلوم العصبية الحاسوبية (تسمى أيضا علم الأعصاب النظري) نشاط الدماغ فيما يشبه تحليل المعلومات و الخصائص التي تكون النظام العصبي. إنه علم عابر للتخصصات يربط الكثير من الحقول العلمية مثل علم الأعصاب, علم الإدراك, علم النفس, مع هندسة الكهرباء, علوم الحاسوب, الرياضيات و الفيزياء.

العلوم العصبية الحاسوبية تختلف عن العلوم النفسية الارتباطية connectionism و غيرها من فروع نظريات التعلم مثل آلة التعلم, الشبكات العصبية ، الحسابي نظرية التعلم و ذلك أنه يركز على حقيقة التوصيف الوظيفي و البيولوجي في الخلايا العصبية العصبونات (الأنظمة العصبية) و علم ديناميكية وظائف الأعضاء. هذه النماذج تستمد السمات الأساسية من النظام البيولوجي في مقاييس مكانية و زمانية متعددة، من تيارات الأغشية الحيوية، البروتينات ، و التفاعلات الكيميائية إلى شبكة التذبذبات, و البنية الطبوغرافية (المقصود توضع الخلايا و النسج العصبية بجوار بعضها البعض), بالإضافة إلى التعلم والذاكرة.

هذه النماذج (نماذج رياضية يتم تطبيقها و تشغيلها عن طريق الحاسبوب) الحسابية المستخدمة توضع إطار الفرضيات التي يمكن أن تكون مباشرة و يتم اختبارها عن طريق التجارب البيولوجية أو النفسية. الادعاء المطروح في هذا العلم أن نستطيع صناعة برنامج يحاكي الدماغ أو ناحية في الدماغ تؤدي وظيفة محددة.

التاريخ[عدل]

عرض إريك L. شوارتز مصطلح "علم الأعصاب الحاسوبية"  ، حيث نظم المؤتمر ، الذي عقد في عام 1985 في الكرمل ، كاليفورنيا ، بناء على طلب من أنظمة مؤسسة التنمية وتقديم ملخص الوضع الحالي الميداني التي كانت حتى تلك المرحلة كان المشار إليه من قبل مجموعة متنوعة من الأسماء ، مثل النمذجة العصبية في الدماغ نظرية الشبكات العصبية. وقائع هذه الجلسة التعريفية نشرت في 1990 الكتاب علم الأعصاب الحاسوبية.[1] فتح أول اجتماع دولي يركز على الحاسوبية علم الأعصاب نظمته جيمس إم باور و جون ميلر في سان فرانسيسكو ، كاليفورنيا في عام 1989 واستمر سنويا منذ الاجتماع السنوي للجهاز العصبي المركزي .[2] أول خريج برنامج تعليمي في علم الأعصاب الحاسوبي كان في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا عام 1985 تحت مسمى دكتوراة في الحاسوبية و الأنظمة العصبية .

المواضيع الرئيسية[عدل]

البحث في علم الأعصاب الحاسوبي يمكن يتم تصنيفها تقريبا إلى عدة خطوط بحثية. معظم  علماء الأعصاب الحاسوبية يلتعاونون بشكل وثيق مع التجريبيون في تحليل البيانات غير المألوفة و وضع النماذج الجديدة عن الظواهر البيولوجية.

نمذجة عصبون وحيد[عدل]

حتى واحد من العصبونات لدية خصائص فيزيائية حيوية معقدة و يمكنه إجراء العمليات الحسابية [3].  قام هودجكن و هكسلي النموذج الأصلي فقط استعملا اثنين من جهود التيارات الكهربائية الحساسة  (الجهد الحساسة لقنوات أيون بروتين سكري الجزيئات التي تمتد من خلال ثنائية الدهن ، مما يسمح للشوارد  بالعبور تحت ظروف معينة من خلال غمد المحوار في العصبونات) ،  الصوديوم سريع الانفعال و البوتاسيوم الداخل-المعدل. رغم نجاحه في التنبؤ بالتوقيت و الميزات النوعية للتقاعل الكامن،  و لكنه فشل في التنبؤ عدد من الميزات الهامة مثل التكيف و تحويلة. يعتقد العلماء الآن أن هناك مجموعة متنوعة واسعة من الجهود الحساسة داخل العصبونات، تختلف الاثار الناجمة عن التغييرات  في هذه الجهود و التيارات على العصبونات و الخلايات الناقلة للتيار. دراسة هذه التيارات الكهربائية هو موضوع مهم الحاسوبية علم الأعصاب.[4]

انظر أيضا[عدل]

المراجع و الكتب[عدل]

  1. ^ Schwartz, Eric (1990). Computational neuroscience. Cambridge, Mass: MIT Press. ISBN 0-262-19291-8. 
  2. ^ Bower, James M. (2013). 20 years of Computational neuroscience. Berlin, Germany: Springer. ISBN 978-1461414230. 
  3. ^ Forrest, M. D. (2014). Intracellular calcium dynamics permit a Purkinje neuron model to perform toggle and gain computations upon its inputs. Frontiers in computational neuroscience, 8, 86.
  4. ^ Johnston, D., & Wu, S. M. S. (1994). Foundations of cellular neurophysiology. MIT press.

المراجع[عدل]

وصلات خارجية[عدل]

المجلات[عدل]

البرامج[عدل]

  • بريان ، بيثون على أساس محاكاة
  • بودابست إشارة عصبية, على شبكة الإنترنت على أساس التصور 3D أداة لتصفح الاتصالات في الدماغ البشري
  • DigiCortex, DigiCortex تنفيذ المشروع على نطاق واسع المحاكاة والتصور بيولوجيا واقعية الخلايا العصبية القشرية, متشابك مستقبلات الحركية, عصبي العمل المحتملين تأخير النشر وكذلك على المدى الطويل وعلى المدى القصير مرونة.
  • EDLUT, محاكاة البرمجيات على نطاق واسع الشبكات العصبية في الوقت الحقيقي أنظمة التحكم.
  • الناشئةالعصبية محاكاة البرمجيات.
  • سفر التكوينالعام العصبية نظام المحاكاة.
  • ModelDB كبير فتح قاعدة بيانات access من برنامج رموز من نشر الحسابية الأعصاب النماذج.
  • MCell, الجسيمات القائم على محاكاة مونت كارلو من microphysiology و إشارات الخلية.
  • نيمو, C++/CUDA-بناء عالية الأداء ارتفاعه الشبكات العصبية محاكاة تهدف على نطاق واسع في الوقت الحقيقي المحاكاة ، مع واجهات برمجة التطبيقات لـ C++, C, الثعبان Matlab.
  • Nengo ، بيثون النصية ، واجهة المستخدم الرسومية محاكاة على نطاق واسع العصبية نماذج
  • عش, أداة المحاكاة كبيرة الأنظمة العصبية.
  • Neuroconstruct, برامج لتطوير بيولوجيا واقعية 3D الشبكات العصبية.
  • الخلايا العصبية ، العصبية محاكاة المفيد أيضا محاكاة الشبكات العصبية.
  • SNNAP واحد العصبية و الشبكات العصبية محاكاة أداة.
  • ReMoto, على شبكة الإنترنت محاكاة الشوكي معصب عضلات الساق البشرية.
  • TopoGraphica, Topographica هو مجموعة من البرامج الحاسوبية النمذجة العصبية الخرائط. والهدف من ذلك هو مساعدة الباحثين على فهم وظيفة الدماغ على مستوى الخرائط الطبوغرافية التي تشكل الحسية والحركية النظم.Topographica يهدف إلى استكمال العديد من جيدة على مستوى منخفض العصبية المحاكاة المتاحة مثل التكوين و الخلايا العصبية. Topographica يركز على نطاق واسع في هيكل ووظيفة أن مرئيا فقط عند العديد من آلاف من هذه الخلايا العصبية متصلة في الخرائط الطبوغرافية التي تحتوي على الملايين من اتصالات.

المؤتمرات[عدل]

المواقع[عدل]

المجموعات البحثية[عدل]

مراجع[عدل]