Topographica

Topographica er en programvarepakke for beregningsorientert modellering av nevrale kart.
Hensikten er å hjelpe forskere forstå hjernefunksjoner i nivå med de topografiske kart som utgjør sensoriske og motoriske systemer.
Topographica er ment å utfylle de mange gode lavnivå nevroner simulatorer som er tilgjengelige, for eksempel Genesis og Neuron. Disse simulatorer fokusere på modellering detaljert intern oppførsel av nevroner og små nettverk av dem.
Topographica fokuserer i stedet på storstilt oppbygging og funksjon som er synlig bare når mange tusen slike nevroner er koblet inn topografiske kart som inneholder millioner av tilkoblinger.
Mange viktige fenomener ikke kan studeres uten slike store nettverk, inkludert de to-dimensjonale organisering av visuell orientering og bevegelse retning kart og objekt segmentering og gruppering prosesser.
For å gjøre slike modeller praktisk, i Topographica den grunnleggende enhet er et ark av neuroner, snarere enn en nevron, eller en del av et neuron.
For de fleste simuleringer, kan arkene bli gjennomført på et høyt nivå, bestående av abstrakte avfyring-rate eller integrere-og-brann nevroner.
Når det er nødvendig for validering eller for bestemte fenomener, kan Topographica enkelt utvides ved hjelp av et skjema som grensesnitt til mer detaljerte nevroner modeller i andre simulatorer.
Mindre detaljert ark kan også brukes midlertidig, f.eks når vi samhandler med modellen i sanntid.
Hele, gjør Topographica det enkelt å bruke et passende nivå av detaljer og kompleksitet, som bestemmes av tilgjengelig datakraft, fenomener av interesse, og mengden av biologiske data tilgjengelig for validering.
Figuren øverst til høyre viser et eksempel Topographica modell av de tidlige stadiene i det visuelle systemet, modellering hvordan retinal innspill er forvandlet av thalamus, primære visuelle cortex, og høyere kortikale områder. Fordi Topographica er en generell kartet simulator, den støtter også alle andre sansemodalitet som er organisert i topografiske kart, for eksempel berøring og hørsel, samt motoriske områder.
Topographica er fritt tilgjengelig for nedlasting, og er en åpen kildekode-prosjekt som har evner kan utvides og endres av alle brukere. Vi tar gjerne imot bidrag fra brukerne, og inviterer interesserte til å delta i vår globalt distribuerte utviklingsteam.
Selv om koden er fortsatt under svært aktiv utvikling, det er i daglig bruk i en rekke forskningsprosjekter og akademiske klasser.
Gitt den raske tempoet i dagens utvikling, å være en utvikler er sannsynligvis den beste måten å holde tritt med alle endringene.