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Simulazione dello sviluppo di una rete di neuroni regolato da processi bioelettrochimici dipendenti dall'attività elettrica

Informazioni tesi

  Autore: Michele Giugliano
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 1996-97
  Università: Università degli studi di Genova
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Elettronica
  Relatore: Massimo Grattarola
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 279

La tesi si inserisce nel filone della Neuroingegneria e Neuroscienza Computazionale. Da una modellistica di tipo non-deterministico e spazialmente discreto dei fenomeni di permeazione ionica ai capi di una membrana plasmatica eccitabile di un neurone è stato dedotto il formalismo classico deterministico e continuo, e da esso un modello semplificato a singolo compartimento di neurone (integra-e-spara) con un procedimento matematicamente giustificato, in vista di simulazioni di reti estese di neuroni. In tale modello ridotto sono stati introdotti effetti di ordine superiore quali l’attività spontanea e i fenomeni di sintesi e rimozione dei canali proteici determinanti le proprietà elettriche intrinseche e dipendenti dall’attività elettrica stessa.
Infine, oltre a descrivere matematicamente la trasmissione sinaptica per via chimica fra due neuroni connessi, è stata modellata in parte l’embriogenesi di una popolazione neuronale, descrivendo elongazione e retrazione dei coni di crescita neuritici e la sinaptogenesi in una rete di unità di neuroni modello integra-e-spara auto-organizzante.

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Simulazione dello Sviluppo di una Rete di Neuroni Regolato da Processi Bioelettrochimici Dipendenti dall Attivit Elettrica DIBE Universit degli Studi di Genova i Introduzione Lo studio della dinamica di una rete di neuroni Ł un problema fondamentale di ricerca nelle neuroscienze. Questa disciplina di recente definizione, tende ad unire aree scientifiche dalle tradizioni assai differenti, come la neurofisiologia e la neuroanatomia, la biochimica e la genetica, la psicologia cognitiva, l intelligenza artificiale e la teoria formale delle reti neurali, nel tentativo di elaborare una rappresentazione completa e soddisfacente della fisiologia del sistema nervoso di un essere vivente, di modificare situazioni patologiche oltrechØ di progettare sistemi artificiali forniti di comportamenti ispirati dalla neurobiologia. Figura I.1: Confronto fra le dimensioni di un neurone piramidale e un microelettrodo, per misurazioni elettrofisiologiche.

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Parole chiave

elettrofisiologia
neuroinformatica
neuroingegneria
neuroscienza computazionale
neuroscienze
reti di neuroni
modello di hodgkin-huxley
neuroni

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