Геометрическое и численное моделирование синаптической активности клеток мозга
Краткое описание проекта
Тематика решаемой задачи является продолжением проекта Neocortex, но при этом представляет собой самостоятельное направление для исследований. В рамках проекта проводится работа с данными электронной микроскопии, представленными в виде последовательности полутоновых изображений-слоёв одинаковой ширины и высоты. По этим данным требуется осуществить 3D-реконструкцию (построить геометрическую модель) представленных на них клеток мозга (нейронов и астроцитов), а также смоделировать динамику изменения состояния каждой отдельно взятой клетки и всей нейронной сети в целом (научиться рассчитывать мембранный потенциал, кратковременную и долговременную синаптическую пластичность сети на определённом промежутке времени). В качестве модели нейронной сети используется ориентированный граф, вершины которого – нейроны и астроциты, а рёбра – синаптические связи между ними. Принципиальная сложность задачи состоит в том, что для построения графовой модели нейронной сети, образованной клетками мозга, необходима классификация этих клеток и других особенностей, а также установление связей между ними.