Sinirbilimde Hesaplamalı Modeller ve Benzetim Araçları

SİNİRBİLİMDE HESAPLAMALI MODELLER VE BENZETİM ARAÇLARI
Eğitmenler: Doç.Dr. Neslihan Serap Şengör, Ar. Gör. Yük.Müh. Rahmi Elibol
Eğitmen yardımcıları: Emeç Erçelik ve Utku Çelikok
Kurs 28 Mayıs günü 9:00 - 16:30 saatleri arasında Bahçeşehir Üniversitesi Beşiktaş Kampüsü'nde
gerçekleştirilecektir.
Katılımcı sayısı 20 kişi ile sınırlı tutulacaktır. Kursa kayıt yaptırmak için öncelikle Çiğdem Ulaşoğlu
([email protected] ) ile iletişime geçmenizi rica ederiz.
Sinirbilimde Hesaplamalı Modeller ve Benzetim Araçları Kursu kapsamında hesaplamalı sinirbilimde,
bilişsel süreçler, sinir hücresi davranışları ve bir bölgenin etkisinin modellenmesine ilişkin yaklaşımlar
kısaca özetlenecek ve tartışılacak, özellikle de vuru üreten sinir hücre (spiking neural networks)
modelleri ele alınacaktır.
Kurs programı sonunda sinir hücresi modellerinden Hodgkin-Huxley, İzhikevich, AdEx (adaptive
exponential integrate and fire) tanıtılması, bu hücre modelleri ile sinir hücrelerinin farklı
davranışlarının nasıl elde edilebileceğinin gösterilmesi, bir grup hücrenin davranışını elde etmek için
bağlantı dinamiği ve hücreler arasındaki bağlantıların nasıl oluşturulacağının açıklanması, hücreler
arasındaki bağlantıların nasıl değiştirilebileceğinin tartışılması, STDP (Spike time dependent
plasticity), LTD (Long term depression) ve LTP (Long term potentiation)’den bahsedilmesi, verilen
bilgiler ile bir hücrenin ve kortekse ilişkin bir modelin BRIAN ortamında nasıl oluşturulacağının
gösterilmesi hedeflenmektedir.
Kursun ikinci bölümünde kurs salonundaki bilgisayarlarda yüklü olan bir tür açık yazılım olan BRIAN
kullanılarak katılımcıların bu modellemeyi uygulamaları sağlanacaktır. Kendi bilgisayarlarını
kullanmak isteyen katılımcılar, kodu yüklemek üzere kurs günü öncesinde BRIAN Simulator’un
sayfasından (http://www.briansimulator.org/docs/installation.html) yararlanabilirler. Karşılaştığınız
sorunlar için Rahmi Elibol ([email protected]) ile iletişime geçmenizi rica ederiz.
Sinirbilim araştırma ve modelleme grubu (http://www.simmag.itu.edu.tr/) olarak modelleme
konusundaki çalışmalarımız TÜBİTAK 111E264 projesi ile desteklenmektedir.
Kaynaklar:
1- Richard Naud, Nicolas Marcille, Claudia Clopath, Wulfram Gerstner, “Firing patterns in the
adaptive exponential integrate-and-fire model”, Biol Cybern., 99:335–347, 2008,
http://www.bg.ic.ac.uk/research/c.clopath/Publications/Naud08.pdf
2- Dan Goodman, Romain Brette, “Brian: a simulator for spiking neural networks in Python”, Front.
Neuroinform., Nov. 2008,
http://journal.frontiersin.org/Journal/10.3389/neuro.11.005.2008/abstract
3- Jesper Sjöström and Wulfram Gerstner, “Spike-Timing Dependent Plasticity”,
http://www.scholarpedia.org/article/STDP
4- Eugene M. Izhikevich, “Dynamical Systems in Neuroscience: The Geometry of Excitability and
Bursting”, The MIT Press, 2007, http://www.izhikevich.org/publications/dsn/index.htm
5- Eugene M. Izhikevich, “Simple Model of Spiking Neurons”, IEEE Transactions on Neural Networks
(2003) 14:1569- 1572, http://www.izhikevich.org/publications/spikes.htm
6- Y. Lazebnik, “Can a Biologist Fix a Radio? —or, What I Learned while Studying Apoptosis”,
Biochemistry (Moscow), Vol. 69, No. 12, 2004, pp. 1403-1406. Copyright © 2002 by CELL PRESS
http://math.arizona.edu/~jwatkins/canabiologistfixaradio.pdf
7- Eugene M. Izhikevich, Gerald M. Edelman, “Large-Scale Model of Mammalian Thalamocortical
Systems”, PNAS (2008) 105:3593-3598, http://www.izhikevich.org/publications/largescale_model_of_human_brain.htm
8- Mario Dipoppa, Boris S. Gutkin, “Flexible frequency control of cortical oscillations enables
computations required for working memory”, PNAS, July 30, 2013, vol. 110 no. 31
http://www.pnas.org/content/110/31/12828.short
Kurs boyunca kullanılan yansılar (slight) katılımcılara verilecektir.
Kurs Programı
09:00 - 10:30
Modelleme, sinirbilimde modelleme,
Referans 6, 4
dinamik sistemler, hücre modelleri
10:30 - 11:00
11:00 - 12:30
Ara
Bağlantı dinamiği, öğrenme, vuru
üreten hücreler ile korteks modelleri
12.30 – 13:30
13:30 – 14:15
Yemek Arası
BRIAN
14:15 – 14:30
14:30 – 16:30
Referans 1,3, 4, 5 , 7,8
Referans 2
Ara
BRIAN ile uygulamalar

Download Report