Симулятор шумоиндуцированной кратковременной памяти в биофизической модели нейрон-астроцитарной сети

Программа предназначена для моделирования шумоиндуцированной кратковременной памяти в нейрон-астроцитарных сетях мозга. Программа позволяет исследовать влияние мультипликативного шума и астроцитарной регуляции синаптической передачи на формирование кратковременной памяти в нейрон-астроцитарной сети. Модель нейрон-астроцитарной сети состоит из двух взаимодействующих компонентов: первый – квадратная решётка размером 130x130 элементов, в узлах которой находятся нейроны, второй – решётка размером 43x43 элемента, в узлах которой расположены астроциты. Рассматривается двунаправленная связь между нейронами и астроцитами. Каждый астроцит взаимодействует с нейронным ансамблем размером 4x4 элемента с перекрытием в один ряд, за счёт чего обеспечивается связь между астроцитами. Нейроны представляют собой набор осцилляторов ФитцХью-Нагумо, где каждый осциллятор связан со своим ближайшим соседом. Случайные флуктуации в нейронной сети представлены мультипликативным Гауссовским шумом. Для описания кальциевой динамики астроцитов используется биофизическая модель Уллаха. В программе реализован процесс обучения и кратковременного хранения в памяти нейрон-астроцитарной сети изображения-образца. Для оценки производительности памяти системы вычисляется корреляция между ответом нейрон-астроцитарной сети и изображением-образцом. Область применения: Программа для моделирования шумоиндуцированной кратковременной памяти в нейрон-астроцитарных сетях головного мозга может применяться при решении научных задач, связанных с исследованием динамики нейрон- астроцитарных сетей мозга человека, в научных и медицинских исследованиях, в инновационных центрах, связанных с исследованиями в области моделирования биологических систем, приложениях биофизики, клинических исследованиях. Функциональные возможности: Программа для моделирования шумоиндуцированной кратковременной памяти в нейрон-астроцитарных сетях головного мозга включает в себя оригинальный программный модуль для анализа динамики нейронной сети в зависимости от дисперсии мультипликативного шума; исследования влияния мультипликативного шума на процессы хранения информации в нейрон-астроцитарной сети; исследования роли астроцитарной регуляции синаптической передачи в формировании кратковременной памяти в нейрон-астроцитарной сети мозга. Тип ЭВМ: Персональный компьютер; ОС: Windows 11/8/10/Vista/XP.