Alternatives Database

NeuroSim - Neural Function Simulator (v3.0) (Нейромоделирование – модели функционирования нервных клеток (версия 3.0))

Нейромоделирование – это пакет программ для использования в преподавании нейрофизиологии студентам старших и выпускных курсов. Этот пакет программ также может быть полезен для опытных нейрофизиологов. Каждая из 5 программ этого пакета работает независимо и моделирует отдельный аспект функционирования нервных клеток, но все программы имеют одинаковый тип интерфейса. Экран дисплея выглядит аналогично экрану осциллографа в реальном эксперименте. Параметры могут быть изменены для исследования влияния различных условий и могут сохраняться в виде файла на диске. Каждой модели может быть придана конфигурация, подходящая для использования на различных уровнях с тем, чтобы студенты имели дело только с тем материалом, который подходит для их учебных целей. Преподаватели могут скрывать от пользователей заданные значения параметров с тем, чтобы поставить перед студентами задачу отыскать их через эксперимент.
a. Программа ХХ воссоздает модель нервного импульса Ходжкина-Хаксли. Два раздражающих импульса могут подаваться либо в режиме использования токоизмерительных зажимов, либо в режиме фиксации напряжения, каждый с квадратичной или линейной временной диаграммой и задаваемой пользователем амплитудой и отсчетом времени. С помощью этой программы может быть смоделирован широкий ряд явлений, включая рефракторный период, пороговую аккомодацию, концевые токи при фиксации напряжения, проводимости одиночного канала при фиксации напряжения и многие другие. Анимационный фильм показывает действие молекулярных «ворот» в клеточной мембране. Могут применяться различные лекарственные препараты, а также могут меняться температура и ионные концентрации.
b. Программа НЕЙРОН моделирует потенциалозависимые и синаптические проводимости. Она служит для исследования более сложных клеточных систем, чем в стандартной модели Ходжкина-Хаксли, но в ней предоставляется аналогичная экспериментальная установка для методов с использованием токоизмерительных зажимов и фиксации потенциалов. В этой программе можно включать вплоть до 9 типов потенциалозависимых каналов, каждый с задаваемыми пользователем максимальной проводимостью и равновесным потенциалом, а также с кинетикой активации и инактивации, определяемых благодаря использованию встроенного редактора формул и уравнений. В этой программе также могут моделироваться флуктуации концентрации внутриклеточного кальция, а любой канал может быть сделан кальций-зависимым. Программа НЕЙРОН воспроизводит многие классические модели из литературы. В дополнение к потенциалозависимым каналам, могут включаться вплоть до 5 типов управляемых лигандами (синаптических) каналов.

c. Программа ВСТАВКА моделирует кинетические свойства одиночных ионных каналов. Предоставляются три готовые модели: простой канал с двумя состояниями (открыт / закрыт), активированный агонистом канал с тремя состояниями (закрыт / несвязан, закрыт / связан, открыт / связан), а также канал с тремя состояниями (закрыт / открыт / блокирован). Эта программа также может моделировать каналы с числом состояний до 5 и с задаваемыми пользователем константами скоростей перехода. Эта модель строит гистограммы времени нахождения каналов в открытом и закрытом состояниях в сочетании с анимационными фильмами, показывающими молекулярные состояния этих каналов. Мульти-экспоненциальные кривые могут накладываться на гистограммы с измерением их совпадения с помощью критерия согласия хи-квадрат. Необработанные данные об открытом и закрытом состояниях могут экспортироваться в виде файлов в формате ASCII.

d. Программа СЕТЬ позволяет пользователю конструировать произвольные цепи нейронов, взаимосвязанных химическими синапсами, генерирующими спайки, или острые импульсы, (spiking) и не генерирующими спайки (non-spiking), а также электрическими синапсами, выпрямляющими (rectifying) или не выпрямляющими (non-rectifying) импульсы. Многие свойства мембраны каждого нейрона могут задаваться индивидуально, можно даже сделать нейрон эндогенным барстером. Хотя активные мембранные события упрощены для скоростной оптимизации, можно включать, например, такие характеристики импульсов, как пороговая аккомодация. Экспериментальные токовые импульсы заданной амплитуды и времени могут подаваться на любой нейрон. Можно задавать многие различные типы синапсов. На дисплее будут показываться мембранные потенциалы вплоть до 5 нейронов в зависимости от времени в форме стандартной записи осциллографа. Мембранные потенциалы всех нейронов могут показываться в виде анимационной гистограммы, или может демонстрироваться «спайковая» активность всех нейронов в виде анимационного графика разброса в зависимости от времени.

e. Программа КАБЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА моделирует пассивную проводимость в длинном аксоне, не генерирующем спайков (острых импульсов). В ней демонстрируется, как затухание сигнала зависит от свойств временной и пространственной констант, а также показывается, как эти константы относятся к фундаментальным характеристикам аксона: мембранному сопротивлению и емкости, а также диаметру аксона. Может демонстрироваться временная суммация.
 

Год выпуска: 1998
Носитель: диск 3.5" ; СД-РОМ
Требования к системе: Windows (все версии)
Цена: $399,00, £199,00, €399,00; бесплатная демонстрационная версия программы загружается с вебсайта