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

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Anteprima della tesi: Simulazione dello sviluppo di una rete di neuroni regolato da processi bioelettrochimici dipendenti dall'attività elettrica, Pagina 2
Simulazione dello Sviluppo di una Rete di Neuroni
Regolato da Processi Bioelettrochimici Dipendenti dall Attivit  Elettrica
DIBE   Universit  degli Studi di Genova
ii
Lo scopo di questa tesi Ł stato quello di indagare le propriet  di auto-
organizzazione e di differenziamento funzionale del sistema nervoso di un
essere vivente, tipiche dell embriogenesi. Attraverso la semplificazione
della descrizione matematica di alcuni fenomeni bioelettrochimici
dipendenti dall attivit  elettrica, quali la sintesi proteica, l elongazione
neuritica e la sinaptogenesi, sono stati ridotti drasticamente i tempi richiesti
per la simulazione al calcolatore della dinamica di una rete di neuroni in fase
di organizzazione, con la prospettiva di mantenere un elevata
corrispondenza e consistenza con i risultati sperimentali.
Con il progredire delle tecniche di misura elettrofisiologica (Neher et al.,
 83) e con le recenti scoperte sull elaborazione dell informazione per alcune
modalit sensoriali (Hubel,  89), si stanno delineando sempre piø
chiaramente i contorni di una caratterizzazione delle propriet  di auto-
organizzazione delle popolazioni di neuroni, e delle basi cellulari di forme
elementari di comportamento, quali la generazione di attivit  ritmica  per il
controllo motorio, e semplici forme di apprendimento. Gli aspetti formali di
questi studi hanno contribuito a delineare una nuova area di ricerca
identificata come neuroscienza computazionale, il cui scopo Ł quello di
riconoscere, attraverso la modellistica matematica e la simulazione al
calcolatore del sistema nervoso, il contenuto di informazione dei segnali
biologici a differenti livelli.
Il comportamento estremamente ricco e complesso manifestato dalle cellule
nervose reali, rende molto complessa la formulazione di descrizioni
dettagliate e precise del funzionamento anche di un singolo neurone, e in
questi ultimi anni vari modelli sono stati sviluppati, dei quali un ampia
classe gode delle stesse caratteristiche qualitative. Esistono due approcci per
lo studio dei fenomeni dell eccitabilit  e dell elaborazione neuronale
dell informazione afferente: il primo descrive con precisione i fenomeni di
trasporto ionico attraverso una membrana biologica, mentre il secondo
individua relazioni fra ingresso e uscita, per un insieme arbitrario di
grandezze misurabili. Con riferimento al primo dei due, la maggior parte dei
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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

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Parole chiave

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

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