Neuroinformatika

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Informatika

Neuroinformatika je vědní obor, zabývající se zpracováním a analýzou dat z oblasti neurověd za pomoci prostředků informatiky. Aplikací analytických a výpočetních metod jsou z dat získávány nové poznatky o funkci nervového systému, mechanizmech neurologických onemocnění atd.

Prolínání výzkumu v oblasti neurověd a informatiky je oboustranně přínosné, neboť jedné straně přináší nové - jinak obtížně získatelné - poznatky o fungování mozku, na straně druhé pak rozvoj a vývoj výpočetních metod pro analýzy a modelování.

Kromě samotné datové analýzy se neuroinformatika dále zabývá problematikou získávání, předzpracování a skladování dat, vytvářením datových úložišť a jejich integrací.

Typické úlohy Neuroinformatiky[editovat | editovat zdroj]

Porovnání algoritmů pro spike-sorting na umělém signálu. V horní části je výřez původního signálu, níže původní aktivita modelovaných neuronů, dále pak výsledky třídění, dosažené různými algoritmy

Spike sorting[editovat | editovat zdroj]

Jednou ze základních úloh neuroinformatiky je analýza aktivity nervových buněk (neuronů), zaznamenaná pomocí mikroelektrod. Takový záznam obsahuje součet aktivity (akčních potenciálů) několika neuronů v bezprostředním okolí elektrody a velké množství šumu. Cílem spike-sortingu je jednak odlišit v záznamu hodnotný signál od šumu a dále roztřídit aktivitu k jednotlivým neuronům. To se obvykle provádí na základě tvaru jednotlivých akčních potenciálů a výsledkem je pak série časových údajů, odpovídajících okamžikům aktivity (tzv. "pálení") jednotlivých neuronů.

Související obory[editovat | editovat zdroj]

Jakožto mezioborová disciplína souvisí neuroinformatika s řadou oborů. Mezi jinými to jsou:

Vědecké časopisy[editovat | editovat zdroj]

  • Neuroinformatics Cílem časopisu je podpora rozvoje a šíření výpočetních metod v oblasti výzkumu nervového systému
  • Frontiers in Neuroinformatics volně přístupný časopis, věnující se všem odvětvím Neuroinformatiky
  • Journal of Computational Neuroscience
  • Neural Computation
  • Journal of Integrative Neuroscience
  • Neuron

Neuroinformatika v České republice[editovat | editovat zdroj]

Vědecké týmy a projekty[editovat | editovat zdroj]

Výzkumu v oblasti neuroinformatiky se věnují následující pracoviště:

Neuroinformatika na českých vysokých školách[editovat | editovat zdroj]

Studium neuroinformatiky zahrnují následující studijní programy:

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. hluboké mozkové stimulace, Grant AV ČR, Informační systém výzkumu, experimentálního vývoje a inovací
  2. Neuroinformatika: výpočetní teorie neuronových sítí, Grant AV ČR, Informační systém výzkumu, experimentálního vývoje a inovací
  3. Biomedicína - Biomedicínské Inženýrství a Informatika na FEL ČVUT Praha. biomedicina.fel.cvut.cz [online]. [cit. 2011-01-19]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2011-01-14. 

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • Neuroinformatics: An Overview of the Human Brain Project (Progress in Neuroinformatics Research Series) by Stephen H. Koslow and Michael F. Huerta,
  • Computing the Brain: A Guide to Neuroinformatics by Michael A. Arbib and Jeffrey S. Grethe,
  • Databasing the Brain: From Data to Knowledge (Neuroinformatics) by Steven H. Koslow and Shankar Subramaniam,
  • Brain Mapping: The Methods, Second Edition by Arthur W. Toga and John C. Mazziott,
  • Neuroscience Databases: A Practical Guide by Rolf Kötter,