Neuron (software)
নিউরন হল পৃথক এবং নিউরনের নেটওয়ার্ক মডেলিংয়ের জন্য একটি সিমুলেশন পরিবেশ। এটি প্রাথমিকভাবে ইয়েল এবং ডিউকের মাইকেল হাইনস, জন ডব্লিউ. মুর এবং টেড কার্নেভালে দ্বারা বিকশিত হয়েছিল। ব্যবহারকারীকে ম্যানুয়ালি কম্পার্টমেন্ট তৈরি করার পরিবর্তে, স্বয়ংক্রিয়ভাবে পৃথক অংশে বিভক্ত বিভাগগুলির ব্যবহারের মাধ্যমে নিউরন পৃথক নিউরনের মডেল তৈরি করে। প্রাথমিক স্ক্রিপ্টিং ভাষা হ 'ক তবে একটি পাইথন ইন্টারফেসও পাওয়া যায়। প্রোগ্রামগুলি একটি শেলের মধ্যে ইন্টারেক্টিভভাবে লেখা যেতে পারে, অথবা একটি ফাইল থেকে লোড করা যেতে পারে। নিউরন এমপিআই প্রোটোকলের মাধ্যমে সমান্তরালকরণকে সমর্থন করে। নিউরন বিচ্ছুরণ-প্রতিক্রিয়া মডেল পরিচালনা করতে এবং সিনাপ্স এবং সেলুলার নেটওয়ার্কের মডেলগুলিতে বিচ্ছুরণ ফাংশনগুলিকে সংহত করতে সক্ষম। মাল্টি-কোর কম্পিউটারে ব্যবহারের জন্য অভ্যন্তরীণ মাল্টিথ্রেডেড রুটিনগুলির মাধ্যমে সমান্তরালকরণ সম্ভব। নিউরনের ঝিল্লি চ্যানেলের বৈশিষ্ট্যগুলি এন. এম. ও. ডি. এল ভাষা ব্যবহার করে লিখিত সংকলিত প্রক্রিয়া ব্যবহার করে বা চ্যানেল বিল্ডারের সাথে সেট আপ করা অভ্যন্তরীণ ডেটা কাঠামোর উপর পরিচালিত সংকলিত রুটিন দ্বারা অনুকরণ করা হয়। অনুরূপ সফ্টওয়্যার প্ল্যাটফর্ম জেনেসিসের পাশাপাশি, নিউরন সারা বিশ্বের অনেক কোর্স এবং পরীক্ষাগারে গণনামূলক স্নায়ুবিজ্ঞানের নির্দেশের ভিত্তি। ন্যূনতম প্রোগ্রামিং অভিজ্ঞতাসম্পন্ন ব্যক্তিদের ব্যবহারের জন্য নিউরন ইউজার ইন্টারফেসে একটি গ্রাফিকাল ইউজার ইন্টারফেস (জিইউআই) রয়েছে। জিইউআই একক এবং একাধিক কম্পার্টমেন্ট সেল, নেটওয়ার্ক, নেটওয়ার্ক সেল, চ্যানেল এবং রৈখিক বৈদ্যুতিক সার্কিটের জন্য একটি নির্মাতা দিয়ে সজ্জিত। একক এবং একাধিক কম্পার্টমেন্ট কোষের মধ্যে পার্থক্য রয়েছে যে একাধিক কম্পার্টমেন্ট কোষে বেশ কয়েকটি "বিভাগ" রয়েছে, যার প্রত্যেকটিতে মাত্রা এবং গতিবিদ্যার জন্য সম্ভাব্য স্বতন্ত্র পরামিতি রয়েছে। নিউরনের ওয়েবসাইটে সেল, চ্যানেল এবং নেটওয়ার্ক নির্মাতাদের থেকে মৌলিক মডেলগুলি পাওয়া সহ টিউটোরিয়ালগুলি পাওয়া যায়। এই নির্মাতাদের সাহায্যে ব্যবহারকারী সমস্ত সিমুলেশন এবং মডেলের ভিত্তি তৈরি করতে পারেন। সেল বিল্ডার ব্যবহারকারীকে স্টিক ফিগার সেল কাঠামো তৈরি এবং সংশোধন করার অনুমতি দেয়। এই বিভাগগুলি স্নায়ুকোষের কার্যকরীভাবে স্বতন্ত্র ক্ষেত্রগুলির ভিত্তি গঠন করে। ব্যবহারকারী বিভাগগুলির কার্যকরীভাবে স্বতন্ত্র গোষ্ঠীগুলি সংজ্ঞায়িত করতে পারেন। একে অপরের থেকে শাখা করা বিভাগগুলিকে "ডেনড্রাইটস" লেবেল করা যেতে পারে, অন্য একটি, একক বিভাগ যা একই কেন্দ্রীয় থেকে প্রজেক্ট করে "অ্যাক্সন" হিসাবে লেবেল করা যেতে পারে। ব্যবহারকারী প্যারামিটারগুলি সংজ্ঞায়িত করতে পারেন যার সাথে নির্দিষ্ট মানগুলি একটি বিভাগ জুড়ে ফাংশন হিসাবে পরিবর্তনশীল। উদাহরণস্বরূপ, একটি উপসেট বরাবর পথের দৈর্ঘ্যকে একটি ডোমেন হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে, যে ফাংশনগুলি পরে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে। ব্যবহারকারী পৃথক বিভাগ বা গোষ্ঠী নির্বাচন করতে পারেন এবং সেই গোষ্ঠী বা বিভাগের জন্য দৈর্ঘ্য, ব্যাস, এলাকা এবং দৈর্ঘ্যের জন্য সুনির্দিষ্ট পরামিতি নির্ধারণ করতে পারেন। এই মানগুলির যে কোনও একটি দৈর্ঘ্যের ফাংশন বা সংশ্লিষ্ট বিভাগের অন্য কোনও পরামিতি হিসাবে সেট করা যেতে পারে। ব্যবহারকারী একটি বিভাগে কার্যকরী অংশের সংখ্যা নির্ধারণ করতে পারেন, যা স্থানিক রেজোলিউশনের জন্য একটি কৌশল। বিভাগগুলির সংখ্যা যত বেশি হবে, নিউরন একটি বিভাগে একটি ফাংশনকে আরও সুনির্দিষ্টভাবে পরিচালনা করতে পারে। বিভাগগুলি হল সেই পয়েন্ট যেখানে পয়েন্ট প্রসেস ম্যানেজারদের যুক্ত করা যেতে পারে। ব্যবহারকারীরা উপসেট এবং বিভাগ উভয় জুড়ে কাইনেটিক এবং ইলেক্ট্রো-ফিজিওলজিকাল ফাংশন সংজ্ঞায়িত করতে পারেন। নিউরন হজকিন-হাক্সলি মডেল জায়ান্ট স্কুইড অ্যাক্সন কাইনেটিক্সের একটি সম্ভাব্য মডেলের পাশাপাশি প্যাসিভ লিক চ্যানেল কাইনেটিক্সের মডেলের একটি ফাংশন দিয়ে সজ্জিত। এই উভয় কার্যকারিতা এবং তারা যে বৈশিষ্ট্যগুলি বর্ণনা করে তা নির্মিত কোষের ঝিল্লিতে যুক্ত করা যেতে পারে। ফুটো হার, সোডিয়াম পরিবাহিতা এবং পটাসিয়াম পরিবাহিতার মানগুলি মডেলিংয়ের জন্য সেট করা যেতে পারে এই গতিবিদ্যা একটি প্যারামিটারাইজড ডোমেনের উপর ফাংশন হিসাবে সেট করা যেতে পারে। একটি কোষের ঝিল্লিতে বাস্তবায়নের জন্য চ্যানেলগুলি উপলব্ধ হয়। চ্যানেল নির্মাতা ব্যবহারকারী ভোল্টেজ-এবং লিগ্যান্ড-গেটেড চ্যানেল মডেল উভয়ই তৈরি করতে পারে। চ্যানেল নির্মাতা স্থানীয় বিন্দু চ্যানেলগুলিকে সমর্থন করে, যা সাধারণত একক, বড় চ্যানেলগুলির জন্য ব্যবহৃত হয় যার কার্যকারিতা মডেল করা হয় এবং সাধারণ চ্যানেলগুলির জন্য যার ঘনত্ব কোষ জুড়ে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে। সর্বাধিক পরিবাহিতা, বিপরীতমুখী সম্ভাব্যতা, লিগ্যান্ড সংবেদনশীলতা, আয়ন ব্যাপ্তিযোগ্যতার পাশাপাশি সক্রিয়করণ এবং নিষ্ক্রিয়করণ চলক ব্যবহার করে এবং ডিফারেনশিয়াল পরিবাহিতা সহ ট্রানজিশনাল অবস্থার সুনির্দিষ্ট গতিবিদ্যা সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে। নেটওয়ার্ক এবং নেটওয়ার্ক সেল নির্মাতা নিউরন কৃত্রিম কোষ এবং নিউরন উভয়ের সমন্বয়ে মিশ্র মডেল তৈরির অনুমতি দেয়। কৃত্রিম কোষগুলি মূলত বিন্দু প্রক্রিয়া হিসাবে কাজ করে, যা নেটওয়ার্কে প্রয়োগ করা হয়। কৃত্রিম কোষগুলির শুধুমাত্র একটি বিন্দু প্রক্রিয়া প্রয়োজন, নির্দিষ্ট পরামিতি সহ। ব্যবহারকারী নেটওয়ার্ক কোষের কাঠামো এবং গতিশীলতা তৈরি করতে পারে। ব্যবহারকারী আর্কেটাইপ হিসাবে সিমুলেটেড সিনাপ্স পয়েন্ট প্রক্রিয়া ব্যবহার করে সিনাপ্স তৈরি করতে পারেন। এই বিন্দু প্রক্রিয়াগুলির প্যারামিটারগুলি প্রতিরোধমূলক এবং উত্তেজক উভয় প্রতিক্রিয়া অনুকরণ করতে পরিচালিত করা যেতে পারে। সিনাপ্সগুলি নির্মিত কোষের নির্দিষ্ট অংশে স্থাপন করা যেতে পারে, যেখানে, আবার, তারা একটি প্রাক-সিনাপটিক উপাদানের ক্রিয়াকলাপের প্রতি সংবেদনশীল ব্যতীত বিন্দু প্রক্রিয়া হিসাবে আচরণ করবে। কোষ পরিচালনা করা যেতে পারে। ব্যবহারকারী নেটওয়ার্ক কোষগুলির মৌলিক গ্রিড তৈরি করে, পূর্বে সম্পন্ন নেটওয়ার্ক কোষগুলিকে মূলরূপ হিসাবে গ্রহণ করে। অন্যান্য কোষে উৎস কোষ এবং লক্ষ্য সিনাপ্সের মধ্যে সংযোগগুলি সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে। লক্ষ্য সিনাপ্স ধারণকারী কোষটি পোস্ট-সিনাপটিক উপাদান হয়ে ওঠে, যেখানে উৎস কোষগুলি প্রাক-সিনাপটিক উপাদান হিসাবে কাজ করে। প্রাক-সিনাপটিক কোষ দ্বারা একটি সিনাপ্সের সক্রিয়করণের শক্তি নির্ধারণ করতে ওজন যোগ করা যেতে পারে। পৃথক নিউরনের জন্য সময় জুড়ে স্পাইকগুলির একটি গ্রাফ খোলার জন্য একটি প্লট বিকল্প সক্রিয় করা যেতে পারে। সিমুলেশন এবং রেকর্ডিং নিউরন বেশ কয়েকটি সিমুলেশন সরঞ্জাম দিয়ে সজ্জিত। সবচেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে, এতে বেশ কয়েকটি "বিন্দু প্রক্রিয়া" রয়েছে, যা একটি কোষের একটি নির্দিষ্ট অংশে সহজ কাজ। বিন্দু প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে রয়েছে ভোল্টেজ, প্যাচ, একক বিদ্যুদ্বাহক এবং বর্তমান ক্ল্যাম্পের সিমুলেশন, পাশাপাশি বেশ কয়েকটি সিমুলেটেড সিনাপ্স। সিনাপ্স পয়েন্ট প্রক্রিয়াগুলি উদ্দীপনা তীব্রতার মডেল করার দক্ষতার জন্য স্বতন্ত্র যা সময় জুড়ে অ-রৈখিকভাবে পরিবর্তিত হয়। এগুলি একটি বিল্ট সেল, স্বতন্ত্র বা নেটওয়ার্কের যে কোনও বিভাগের যে কোনও অংশে স্থাপন করা যেতে পারে এবং তাদের সুনির্দিষ্ট মানগুলি, যার মধ্যে রয়েছে প্রশস্ততা এবং উদ্দীপনার সময়কাল, একটি দৌড়ে সক্রিয়করণের বিলম্ব সময় এবং সময় ক্ষয় পরামিতিগুলি (সিনাপ্সের জন্য), পয়েন্ট প্রসেস ম্যানেজার মডিউল থেকে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে। যখন একটি নেটওয়ার্কে সিনাপ্স হিসাবে প্রয়োগ করা হয়, তখন একটি নির্দিষ্ট নেটওয়ার্ক কোষের জন্য সিনাপ্স বিল্ডারের মধ্যে বিন্দু প্রক্রিয়া পরামিতিগুলি সংজ্ঞায়িত করা হয়। সময়ের সাথে সাথে ভোল্টেজ, পরিবাহিতা এবং বর্তমান অক্ষের বর্ণনাকারী গ্রাফগুলি কোষের যে কোনও বিভাগের অবস্থানে বৈদ্যুতিক অবস্থার পরিবর্তন বর্ণনা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। নিউরন সময়ের সাথে সাথে উভয় পৃথক বিন্দুতে এবং সময়ের সাথে পুরো বিভাগ জুড়ে পরিবর্তনের গ্রাফের অনুমতি দেয়। দৌড়ের সময় নির্ধারণ করা যেতে পারে। কৃত্রিম নিউরনের কোষ বা সিনাপ্স সহ সমস্ত বিন্দু প্রক্রিয়া এবং সমস্ত গ্রাফ সময়কাল প্রতিফলিত করে। উদাহরণ এই উদাহরণটি একটি একক কম্পার্টমেন্ট সোমা এবং একটি মাল্টি কম্পার্টমেন্ট অ্যাক্সন সহ একটি সাধারণ কোষ তৈরি করে। এতে হজকিন-হাক্সলি স্কুইড অ্যাক্সন গতিবিদ্যা ব্যবহার করে সিমুলেটেড কোষের ঝিল্লির গতিশীলতা রয়েছে। সিমুলেটর কোষকে উদ্দীপিত করে এবং 50 মিলিমিটারের জন্য চলে।// দুটি বিভাগ তৈরি করে, নিউরনের দেহ এবং একটি খুব দীর্ঘ অ্যাক্সন সোমা তৈরি করে, অ্যাক্সন সোমা দৈর্ঘ্য 100 মাইক্রোমিটার এল = 100// ব্যাস সেট করা হয় 100 মাইক্রোমিটার ব্যাস = 100// একটি প্রক্রিয়া সন্নিবেশ করান যা স্ট্যান্ডার্ড স্কুইড হজকিন-হাক্সলি চ্যানেলগুলিকে অনুকরণ করে এইচএইচ// সন্নিবেশ করান প্যাসিভ ঝিল্লি বৈশিষ্ট্য সন্নিবেশ পাস/অ্যাক্সন {এল = 5000 ব্যাস = 10 সন্নিবেশ এইচএইচ সন্নিবেশ পাস// অ্যাক্সন 10 টি বিভাগ ব্যবহার করে সিমুলেট করা হবে। ডিফল্টরূপে একটি একক কম্পার্টমেন্ট ব্যবহার করা হয় nseg = 10}// অ্যাক্সনের নিকটবর্তী প্রান্তকে সোমা কানেক্ট অ্যাক্সন (0), সোমা (1)/ঘোষণা করুন এবং সোমা ওবজ্রেফ স্টিমের মাঝখানে একটি বর্তমান ক্ল্যাম্প সন্নিবেশ করান সোমা স্টিম = নতুন আইক্ল্যাম্প (0.5)// উদ্দীপনার কিছু পরামিতি সংজ্ঞায়িত করুনঃ বিলম্ব, সময়কাল (উভয়ই এমএস-এ) এবং প্রশস্ততা (এনএ-তে) stim.del = 10 stim.dur = 5 stim.amp = 10/লোড করুন একটি ডিফল্ট নিউরন লাইব্রেরি ফাইল যা রান রুটিন লোড ফাইল ("stdrun.hoc") সংজ্ঞায়িত করে/সিমুলেশনটি 50 মিটার চালানোর জন্য সেট করুন। অ্যাক্সনের শেষে অ্যাকশন সম্ভাব্যতা উদ্দীপনার বিন্দুতে সোমাতে উপস্থিত হওয়ার চেয়ে কিছুটা পরে আসে। প্লটটি হল মেমব্রেন ভোল্টেজ বনাম সময়। রেফারেন্স এক্সটার্নাল লিঙ্ক দ্য নিউরন বুক এ নিউরন টিউটোরিয়াল নিউরন ডকুমেন্টেশন অ্যাট ইয়েল ইউনিভার্সিটি নেটওয়ার্ক বিল্ডারের স্ক্রিনশট, যা একটি সম্পূর্ণ সহজ নেটওয়ার্ক কম্পিউটশনাল নিউরোসায়েন্স প্রদর্শন করে।