Signal propagation in small world network model for the brain

نطاق نجفی, مرتضی (2017) Signal propagation in small world network model for the brain. University of Mohaghegh Ardabili, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
SamllWorldReport.pdf

Download (1MB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

The main questions in neural networks are the neuronal functioning and also the quality and the manner of connections. The machanism of local �ring in neurons is well known thanks to Hugkin- Huxley model, whereas there is no general agreement on the popular behavior of them and also the manner of the neuronal connections. In 2003 the �rst experiments on the signal propagation in the external cortex of the brain of rat were done and it was seen that it has a close connection with self-organized critical systems. In this project we study the signal propagation in the brain. To this end we consider a three-dimensional small world network which is described by the swd parameter. Since the physics of the signal propagation in brain has similarities with the physics of self-organized critical phenomena, we study the signals by means of cellular automaton models. In this project the critical exponents of the signal propagation are investigated and are compared to the the experimental data.

Item Type: Other
Persian Title: انتشار سیگنال در مدل شبکه ي جهان کوچک براي مغز
Persian Abstract: دو سوال اساسی در رابطه با چگونگی عملکرد مغز وجود دارد: 1- ساختار داخلی اتصالات مغز، -2 چگونگی عملکرد دینامیکی مغز. براي هیچ کدام از سوالات فوق الذکر جواب دقیقی وجود ندارد و مدل هاي بسیاري تولید شده است که صحت آن ها یک به یک بایستی تایید و یا رد شود. اعتقاد کلی بر آن است که این دو مورد از یکدیگر مستقل نیستند، یعنی چگونگی عملکرد دینامیکی مغز بر اتصالات مغز نیز اثر می گذارد که به آن شکل پذیري مغز می گویند که براي آن نیز مدل هاي زیادي وجود دارد. مهم ترین آن هاي شکل پذیري هبین است که در آن اتصالاتی که بیشتر از آن استفاده می شوند تقویت می شود. در سال 2003 اولین آزمایشات آماري انتشار سیگنال در غشاي خارجی مغز رت توسط بگز و همکاران انجام شد و دیده شد که ارتباط تنگاتنگی با مدل هاي خودسامانده بحرانی دارد. بطور جالبی دیده شده که یکی از نماهاي بحرانی بدست آمده تطابق بسیار خوبی در ابعاد فضایی بالا (نظریه میدان متوسط) دارد. تحقیقات بسیاري BTW با همان نما براي مدل در این رابطه انجام شد و نتایج بدست آمده حاکی از این بود که همزادي دیده شده دقیق است. اخیرا تلاش هایی براي بررسی انتشار سیگنال در شبکه هاي دو بعدي بسیاري، مانند شبکه هاي کاملا بی مقیاس، شبکه ي جهان کوچک در دو بعد و شبکه هاي با برد متناهی انجام گرفته است. با توجه به ماهیت سه بعدي مغز، بسیار به جا است که این تحقیق بر روي شبکه هاي شبه سه بعدي انجام پذیرد. در این پروژه ما قصد داریم این مدل را بر روي شبکه ي جهان کوچک سه بعدي پیاده نماییم. در این راستا به بررسی انتشار سه بعدي سیگنال می پردازیم. در آزمایش بگز و همکاران، شبکه اي دو بعدي بر روي غشاي خارجی کورتکس رت تعریف شده و آزمایشات انجام گرفت. بنابراین، علی رغم اینکه شبکه واقعی سه بعدي است، انتشار سیگنال ها در دو بعد مورد تحلیل قرار گرفته است. در اثناي انجام این کار، در صورت امکان ما به زیر-سیستم هاي دو بعدي نیز خواهیم پرداخت. نماهاي بحرانی مدل مورد نظر را بدست آورده و آن ها را با نتایج بگز و همکاران مقایسه خواهیم نمود.
Subjects: Research Projects
Divisions: Subjects > Faculty of Basic Sciences > Department of Physics
Faculty of Basic Sciences > Department of Physics
Date Deposited: 30 Jun 2019 06:05
Last Modified: 30 Jun 2019 06:05
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/8273

Actions (login required)

View Item View Item