מידול פעילות חשמלית של רשתות נוירונליות

Electrical activity of neural networks

תיאור הפרויקט:

תאי העצב הינם המרכיבים הבסיסיים של המוח. עיבוד והעברת המידע במוח מתבצעים בעזרת פעילות חשמלית ייחודית של תאי העצב, המתאפשרת עקב מאפיינים כימיים חשמליים. לסוג ולמבנה הספציפי של התא ישנה השפעה רבה על הפעילות החשמלית בתא. תאי העצב מתקשרים אחד עם השני, תוך יצירת מבנים שונים של רשתות עצביות. הבנת הפעילות החשמלית בתאי עצב בודדים ומאפייני הפעילות של רשתות נוירונים שלמות הינה אחד מן האתגרים המרכזיים כיום בחקר מדעי המוח. מטרת פרויקט זה הינה פיתוח מודל ממוחשב שיאפשר ניתוח עירור ומעבר של פוטנציאל פעולה בתאי עצב. בשלב הראשון נשתמש במודל הבסיסי לערור: מודל Hodgkin-Huxley כדי לייצר שלוחות תאים המעבירות פוטנציאלי פעולה בהתאם לתכונות השלוחה אותה נגדיר. בשלב השני נעלה את הסיבוכיות, ונבצע מידול של רשת המורכבת ממספר תאי עצב ונאפיין את ההתנהגות המיוחדת המתקבלת עבור סוגים שונים של רשתות. למחקר זה חשיבות רבה בהבנת הפעילות התקינה של המוח כמו גם במצבי מחלה שונים, הפוגעים בפעילות החשמלית במוח

תכולת הפרויקט:

לימוד תאורטי של פעילות חשמלית בתאי עצב , לימוד מודל הודג'קין הקסלי, לימוד תורת הרשתות ומערכות דינאמיות, מידול פעילות חשמלית של תאי עצב – סט של משוואות דיפרנציאליות, מערכת לא לינארית בעזרת מטלב.

דרישות:

מבוא לפיסיולוגיה כמותית או קורס תואם (רצוי)

דוא"ל: orit.shefi@biu.ac.il