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Nodus

Nodus ist ein benutzerfreundliches Programm zur Simulation des elektrischen Verhaltens von Neuronen und kleinen Netzwerken auf Macintosh-Computern. Es unterstützt alle Formate auf Basis von Algorithmen nach dem Hodgkin-Huxley-Modell für Leitfähigkeiten in reizbaren Membranen. In Nodus ist ein leistungsstarker Simulator mit einer hochentwickelten Modelldatenbankverwaltung kombiniert. Die Modelle sind in separaten Dateien definiert: Dateien zur Definition der Leitfähigkeit, Dateien zur Definition von Neuronen und Dateien zur Netzwerkdefinition. Für die Simulationen sind zwei Integrationsverfahren verfügbar: ein exaktes Runge-Kutta-Fehlberg-Verfahren 5. Ordnung und ein Vorwärts-Euler-Verfahren, beide mit variablen Zeitschritten. Der Wert jedes Datenbankparameters kann während der Simulationen vom Benutzer verändert werden. Unterstützt wird die Ausgabe aller Membranpotenziale, ionischen und synaptischen Leitfähigkeiten und Ströme, leitungsaktivierenden und -deaktivierenden Faktoren und Zeitkonstanten, Transmitter-Freisetzungen, Konzentrationen, injizierten Ströme und Spannungsklemmenströme als Farbgrafik und/oder Text auf Platte. Bis zu 24 Variablen können auf 4 Achsen abgebildet werden. Die abgebildeten Ergebnisse können am Bildschirm gemessen werden. In jedes Kompartiment des Modells können Ströme (konstant, periodisch, ansteigend, sinusförmig, Rauschstrom, aus einer Textdatei) injiziert werden. Auf zwei Neuronen kann simultan eine Spannungsklemme aufgebracht werden, wobei die Kurven übereinander gelegt werden. Die Netzwerke sind mit bis zu 200 Neuronen und maximal 60 Synapsenverbindungen mit Verzögerung und/oder 20 elektrischen Verbindungen für jedes Neuron „fest verdrahtet“. Die Neuronen könne bis zu 4000 Kompartimente haben. Mit einer Höchstzahl von 6 Verbindungen pro Kompartiment (Somakompartiment: 24 Verbindungen) wird die Verbindungsstetigkeit automatisch gesteuert. Kompartimente können manuell oder automatisch geteilt oder verbunden werden, um ihre Elektrotonus-Länge innerhalb der benutzerdefinierten Grenzen zu halten. Leitfähigkeiten können durch eine Hodgkin-Huxley-Gleichung spezifiziert werden, oder es wird eine beliebige Art von Gleichung verwendet, um für den Parameter der äußeren Leitfähigkeit (entweder Aktivierungsfaktor und Tau, oder Alpha und Beta) eine Datei zu generieren. Die Leitfähigkeiten können kalziumabhängig sein.

Erscheinungsjahr: 1999 (aktuelle Version 3.2)
Medium: Kann von folgender Webseite heruntergeladen werden: http://www.bbf.uia.ac.be/SOFT/NODUS_load.html
Systemvoraussetzungen: Macintosh OS 7-9. Nodus 3.2 ist in drei Versionen verfügbar. Die meisten Benutzer werden die PowerMac-Version Nodus 3.2P bevorzugen. Die älteren Versionen (die Standardversion Nodus 3.2, die auf jedem Mac mit 68020/30/40 CPU und FPU läuft, und die Quadra-Version Nodus 3.2Q, die nur auf Macs mit 68040 CPU läuft) werden zu Zwecken der Abwärtskompatibilität angeboten. Ein umfassendes Benutzerhandbuch ist verfügbar.
Preis: Freeware
Anmerkung: Der Autor plant keine Upgrades oder Fehlerkorrekturen des Programms; es wird nur aufgrund der großen Nachfrage weiterhin vertrieben. Bitte geben Sie bei jeder Veröffentlichung oder Arbeit unter Verwendung dieser kostenlosen Kopie von Nodus folgende Quelle an: De Schutter, E. (1989): Computer software for development and simulation of compartmental models of neurons. Computers in Biology and Medicine 19: 71-81.