Topographica

Topographica är ett programpaket för datormodellering av neurala kartor.
Syftet är att hjälpa forskarna att förstå hjärnfunktioner på samma nivå som de topografiska kartor som utgör sensoriska och motoriska system.
Topographica är avsedd att komplettera de många goda lågaktivt neuron simulatorer som finns tillgängliga, såsom Genesis och Neuron. Dessa simulatorer fokuserar på modellering den detaljerade interna beteende nervceller och små nätverk av dem.
Topographica fokuserar i stället på storskaliga struktur och funktion som syns bara när många tusen sådana nervceller är anslutna till topografiska kartor innehåller miljontals anslutningar.
Många viktiga fenomen kan inte studeras utan sådana stora nätverk, inklusive tvådimensionella organisation av visuell orientering och rörelseriktningen kartor och objektsegmentering och gruppering processer.
För att göra sådana modeller praktisk, i Topographica den grundläggande enheten är en skiva av neuroner, snarare än en neuron eller en del av en neuron.
För de flesta simuleringar, kan arken genomföras på en hög nivå, bestående av abstrakt bränning ränta eller integrera-och-brand nervceller.
Vid behov för validering eller för särskilda fenomen, kan Topographica enkelt utökas med ett blad som gränssnitt till mer detaljerade neuronmodeller i andra simulatorer.
Mindre detaljerade ark kan också användas tillfälligt, t.ex. vid interaktion med modellen i realtid.
Hela, gör Topographica det enkelt att använda en lämplig detaljnivå och komplexitet, som bestäms av den tillgängliga datorkraft, fenomen av intresse, och mängden av biologiska data tillgängliga för validering.
Bilden uppe till höger visar ett exempel Topographica modell av de tidiga stadierna i det visuella systemet, modellering hur retinal ingång omvandlas av thalamus, primära syncentrum och högre kortikala områden. Eftersom Topographica är ett allmänt ändamål karta simulator, stöder också alla andra sensorisk modalitet som är organiserad i topografiska kartor, som känsel och hörsel, liksom motoriska områden.
Topographica är fritt tillgänglig för nedladdning, och är en open source-projekt, vars kapacitet kan utökas och ändras av alla användare. Vi välkomnar bidrag från användarna, och bjuda in intresserade att gå med i vår globalt distribuerade utvecklingsteam.
Även om koden är fortfarande under mycket aktiv utveckling, är det i dagligt bruk i flera forskningsprojekt och akademiska klasser.
Med tanke på den snabba nuvarande utvecklingen är sannolikt att vara en utvecklare det bästa sättet att hålla jämna steg med alla ändringar.