Название:	Математическое моделирование для экспериментальных исследований функциональных основ первичных механизмов зрения
Грантодатель:	РФФИ
Область знаний:	04 - БИОЛОГИЯ И МЕДИЦИНСКАЯ НАУКА
Научная дисциплина:	04-240 Биофизика 01-201 Математическое моделирование в естественных науках 04-320 Нейрофизиология
Ключевые слова:	нейрон, зрительная кора, биофизика, синаптические проводимости, ориентационная избирательность
Время действия проекта:	2007-2009
Тип:	исследовательский
Руководитель(и):	Чижов,АВ
Подразделения:	сектор численного моделирования (Шмидта,АА)
Код проекта:	07-04-92167
Финансирование 2007 г.:	500000
Исполнители:	Демидов,ДА: сектор численного моделирования (Шмидта,АА) Покровский,АН: None Турбин,АА : None

Лаборатория L.J.Graham'а, как часть Лаборатории нейрофизики и физиологии, CNRS UMR 8119, Университета Р.Декарта (l'Universite Paris-5 Rene Descartes) заявляет совместный проект с группой из Санкт-Петербурга под руководством А.В.Чижова, с.н.с. ФТИ им.Иоффе РАН. В лаборатории Л.Дж.Грэма проводятся эксперименты на зрительной коре кошки in-vivo. Набор используемых экспериментальных методик в настоящее время уникален и допускает динамическое управление нейроном. Это позволяет использовать математические модели для составления методик экспериментального измерения, предсказаний и формализации экспериментальных данных. Мы предлагаем новый метод оценки двух входных сигналов нейрона (синаптических проводимостей) для регистраций стохастической активности in vivo; на основе наших широко используемых аппроксимаций кинетики ионных каналов мы строим модели единичных нейронов зрительной коры; на основе новой нами предложенной, биологически детальной модели популяции нейронов мы строим модель ориентационной гиперколонки зрительной коры и пространственно-распределённую модель зрительной коры; мы сравниваем эти биофизически подробные модели с количественными данными регистраций в отдельных нейронах; наконец, на основе известных и предложенных нами методов редукции, мы упрощаем модели до уровней формальных моделей, качественно воспроизводящие механизмы обработки сигналов в нейросети первичной зрительной системы. Такой синтез эксперимента и теории позволяет по-новому подойти к изучению функциональных механизмов первичного зрения, в частности, на уровне синаптических проводимостей изучить механизм ориентационной селективности стимулов, эффект инвариантности степени селективности к контрасту стимула, взаимодействие фоновой стохастической активности с вызванными стимулами ответами нейронов и т.д.