Neuron (software)
نیوران انفرادی اور نیوران کے نیٹ ورک کی ماڈلنگ کے لیے ایک تخروپن ماحول ہے۔ اسے بنیادی طور پر مائیکل ہائنز، جان ڈبلیو مور، اور ٹیڈ کارنویل نے ییل اور ڈیوک میں تیار کیا تھا۔ نیوران انفرادی نیوران کو ان حصوں کے استعمال کے ذریعے ماڈل بناتا ہے جو صارف کو دستی طور پر ڈبے بنانے کی ضرورت کے بجائے خود بخود انفرادی ڈبوں میں تقسیم ہو جاتے ہیں۔ اسکرپٹنگ کی بنیادی زبان ہاک ہے لیکن ایک ازگر انٹرفیس بھی دستیاب ہے۔ پروگراموں کو شیل میں انٹرایکٹو طور پر لکھا جا سکتا ہے، یا فائل سے لوڈ کیا جا سکتا ہے۔ نیوران ایم پی آئی پروٹوکول کے ذریعے متوازی کی حمایت کرتا ہے۔ نیوران پھیلاؤ-رد عمل کے نمونوں کو سنبھالنے، اور پھیلاؤ کے افعال کو مطابقت پذیر اور سیلولر نیٹ ورک کے نمونوں میں ضم کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ ملٹی کور کمپیوٹرز پر استعمال کے لیے اندرونی ملٹی تھریڈ معمولات کے ذریعے متوازی بنانا ممکن ہے۔ نیوران کے جھلی چینلز کی خصوصیات کو این ایم او ڈی ایل زبان کا استعمال کرتے ہوئے لکھے گئے مرتب شدہ میکانزم کا استعمال کرتے ہوئے یا چینل بلڈر کے ساتھ قائم کردہ اندرونی ڈیٹا ڈھانچے پر کام کرنے والے مرتب کردہ معمولات کے ذریعے نقل کیا جاتا ہے۔ اینالاگس سافٹ ویئر پلیٹ فارم جینسیس کے ساتھ، نیوران دنیا بھر کے بہت سے کورسز اور لیبارٹریوں میں کمپیوٹیشنل نیورو سائنس میں تعلیم کی بنیاد ہے۔ یوزر انٹرفیس نیوران میں ایک گرافیکل یوزر انٹرفیس (جی یو آئی) ہے، جو کم سے کم پروگرامنگ کے تجربے والے افراد کے استعمال کے لیے ہے۔ جی یو آئی واحد اور متعدد ڈبے والے خلیوں، نیٹ ورکس، نیٹ ورک خلیوں، چینلز اور لکیری الیکٹرک سرکٹس کے لیے بلڈر سے لیس ہے۔ سنگل اور ایک سے زیادہ ڈبے والے خلیات اس لحاظ سے مختلف ہوتے ہیں کہ متعدد ڈبے والے خلیات میں کئی "حصے" ہوتے ہیں، جن میں سے ہر ایک طول و عرض اور حرکیات کے لیے ممکنہ طور پر الگ پیرامیٹرز کے ساتھ ہوتا ہے۔ ٹیوٹوریلز نیوران ویب سائٹ پر دستیاب ہیں، بشمول سیل، چینل اور نیٹ ورک بنانے والوں سے بنیادی ماڈل حاصل کرنے کے لیے۔ ان بلڈروں کے ساتھ، صارف تمام تخروپن اور ماڈلز کی بنیاد بنا سکتا ہے۔ سیل بلڈر سیل بلڈر صارف کو اسٹک فگر سیل ڈھانچے بنانے اور ان میں ترمیم کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ یہ حصے نیوران کے فعال طور پر الگ الگ علاقوں کی بنیاد بناتے ہیں۔ صارف حصوں کے فعال طور پر الگ الگ گروپوں کی وضاحت کر سکتا ہے۔ ایک دوسرے سے شاخوں والے حصوں کو "ڈینڈرائٹس" کا لیبل لگایا جا سکتا ہے، جبکہ دوسرا، واحد حصہ جو ایک ہی مرکزی حصے سے آتا ہے اسے "ایکسون" کا لیبل لگایا جا سکتا ہے۔ صارف پیرامیٹرز کی وضاحت کر سکتا ہے جس کے ساتھ کچھ اقدار ایک سیکشن میں فنکشن کے طور پر متغیر ہوتی ہیں۔ مثال کے طور پر، ذیلی سیٹ کے ساتھ راستے کی لمبائی کو ڈومین کے طور پر بیان کیا جا سکتا ہے، وہ افعال جن کے ساتھ بعد میں وضاحت کی جا سکتی ہے۔ صارف انفرادی حصوں، یا گروپوں کو منتخب کر سکتا ہے اور اس گروپ یا سیکشن کی لمبائی، قطر، رقبے اور لمبائی کے لیے عین مطابق پیرامیٹرز مقرر کر سکتا ہے۔ ان میں سے کسی بھی قدر کو لمبائی کی تقریب یا متعلقہ حصے کے کسی دوسرے پیرامیٹر کے طور پر مقرر کیا جا سکتا ہے۔ صارف کسی حصے میں فعال حصوں کی تعداد مقرر کر سکتا ہے، جو کہ مقامی حل کے لیے ایک حکمت عملی ہے۔ حصوں کی تعداد جتنی زیادہ ہوگی، اتنا ہی واضح طور پر نیوران کسی حصے میں کسی فنکشن کو سنبھال سکتا ہے۔ سیگمنٹ وہ نکات ہیں جہاں پوائنٹ پروسیس مینیجرز کو منسلک کیا جا سکتا ہے۔ صارفین ذیلی سیٹوں اور حصوں دونوں میں حرکی اور برقی جسمانی افعال کی وضاحت کر سکتے ہیں۔ نیوران ہڈکن-ہکسلے ماڈل وشال سکویڈ ایکسون حرکیات کے ممکنہ ماڈل کے ساتھ ساتھ غیر فعال لیک چینل حرکیات کے ماڈل کے لیے ایک فنکشن سے لیس ہے۔ ان دونوں افعال اور ان کی خصوصیات کو تعمیر شدہ خلیے کی جھلی میں شامل کیا جا سکتا ہے۔ لیک ریٹ، سوڈیم کنڈکٹینس اور پوٹاشیم کنڈکٹینس کی اقدار کو ماڈلنگ کے لیے سیٹ کیا جا سکتا ہے۔ ان حرکات کو پیرامیٹرائزڈ ڈومین پر افعال کے طور پر سیٹ کیا جا سکتا ہے۔ سیل میمبرین میں عمل درآمد کے لیے چینل دستیاب ہو جاتے ہیں۔ چینل بلڈر صارف وولٹیج اور لگینڈ گیٹڈ چینل ماڈل دونوں تیار کر سکتا ہے۔ چینل بلڈر مقامی پوائنٹ چینلز کو سپورٹ کرتا ہے، جو عام طور پر واحد، بڑے چینلز کے لیے استعمال ہوتے ہیں جن کا کام نمونہ بنانا ہوتا ہے، اور عام چینلز جن کی کثافت سیل بھر میں بیان کی جا سکتی ہے۔ زیادہ سے زیادہ چالکتا، الٹ صلاحیت، لگینڈ کی حساسیت، آئن پارگمیتا کے ساتھ ساتھ ایکٹیویشن اور غیر فعال متغیرات کا استعمال کرتے ہوئے اور تفریق چالکتا سمیت عبوری حالتوں کی درست حرکیات کی وضاحت کی جا سکتی ہے۔ نیٹ ورک اور نیٹ ورک سیل بلڈر نیوران مخلوط ماڈلز کی نسل کی اجازت دیتا ہے، جو مصنوعی خلیوں اور نیوران دونوں سے آباد ہوتے ہیں۔ مصنوعی خلیے بنیادی طور پر نقطہ عمل کے طور پر کام کرتے ہیں، جنہیں نیٹ ورک میں نافذ کیا جاتا ہے۔ مصنوعی خلیوں کو متعین پیرامیٹرز کے ساتھ صرف ایک پوائنٹ عمل کی ضرورت ہوتی ہے۔ صارف نیٹ ورک خلیوں کی ساخت اور حرکیات تشکیل دے سکتا ہے۔ صارف مصنوعی مطابقت پذیری کے طور پر مصنوعی مطابقت پذیری نقطہ عمل کا استعمال کرتے ہوئے مطابقت پذیری تخلیق کر سکتا ہے۔ ان نقطہ عمل پر پیرامیٹرز کو روک تھام اور حوصلہ افزائی دونوں ردعمل کی تقلید کے لیے ہیرا پھیری کی جا سکتی ہے۔ مطابقت پذیری کو تعمیر شدہ خلیے کے مخصوص حصوں پر رکھا جا سکتا ہے، جس میں، ایک بار پھر، وہ نقطہ عمل کے طور پر برتاؤ کریں گے، سوائے اس کے کہ وہ قبل از مطابقت پذیری عنصر کی سرگرمی کے لیے حساس ہیں۔ خلیوں کا انتظام کیا جا سکتا ہے۔ صارف نیٹ ورک سیلز کا بنیادی گرڈ بناتا ہے، جو پہلے سے مکمل شدہ نیٹ ورک سیلز کو آرکی ٹائپز کے طور پر لیتا ہے۔ دوسرے خلیوں پر ماخذ خلیوں اور ہدف مطابقت پذیری کے درمیان رابطوں کی وضاحت کی جا سکتی ہے۔ ہدف مطابقت پذیری پر مشتمل خلیہ مابعد مطابقت پذیری عنصر بن جاتا ہے، جبکہ ماخذ خلیے قبل از مطابقت پذیری عناصر کے طور پر کام کرتے ہیں۔ پری سنپیٹک سیل کے ذریعے سنپیپس کو چالو کرنے کی طاقت کی وضاحت کے لیے وزن کا اضافہ کیا جا سکتا ہے۔ انفرادی نیوران کے لیے وقت کے ساتھ اسپائکس کا گراف کھولنے کے لیے پلاٹ آپشن کو چالو کیا جا سکتا ہے۔ سیمولیشن اور ریکارڈنگ نیوران بہت سے تخروپن ٹولز سے لیس ہے۔ خاص طور پر، اس میں کئی "نقطہ عمل" شامل ہیں، جو خلیے کے ایک خاص حصے میں سادہ افعال ہیں۔ پوائنٹ کے عمل میں وولٹیج، پیچ، سنگل الیکٹروڈ اور کرنٹ کلیمپس کے ساتھ ساتھ کئی مصنوعی مطابقت پذیری شامل ہیں۔ مطابقت پذیری نقطہ کے عمل محرک کی شدت کو ماڈل بنانے کی صلاحیت کے لیے الگ ہیں جو وقت کے ساتھ غیر لکیری طور پر مختلف ہوتے ہیں۔ انہیں بلٹ سیل، انفرادی یا نیٹ ورک کے کسی بھی حصے کے کسی بھی حصے پر رکھا جا سکتا ہے، اور ان کی عین مطابق اقدار، بشمول طول و عرض اور محرک کی مدت، رن میں ایکٹیویشن کا تاخیر کا وقت اور ٹائم ڈیک پیرامیٹرز (مطابقت پذیری کے لیے)، کی وضاحت پوائنٹ پروسیس مینیجر ماڈیول سے کی جا سکتی ہے۔ جب کسی نیٹ ورک میں مطابقت پذیری کے طور پر لاگو کیا جاتا ہے، تو پوائنٹ پروسیس پیرامیٹرز کو کسی خاص نیٹ ورک سیل کے لیے مطابقت پذیری بلڈر میں بیان کیا جاتا ہے۔ وقت کے ساتھ وولٹیج، چالکتا، اور موجودہ محوروں کو بیان کرنے والے گراف سیل پر کسی بھی حصے کے مقام پر برقی حالت میں ہونے والی تبدیلیوں کو بیان کرنے کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ نیوران وقت کے ساتھ انفرادی دونوں نکات پر اور وقت کے ساتھ پورے حصے میں تبدیلی کے گراف کی اجازت دیتا ہے۔ دوڑ کا دورانیہ مقرر کیا جا سکتا ہے۔ تمام نقطہ عمل، بشمول خلیوں کے لیے کھڑے ہونے والے یا مصنوعی نیوران کے مطابقت پذیری، اور تمام گراف مدت کی عکاسی کرتے ہیں۔ مثال یہ مثال ایک سادہ خلیہ بناتی ہے، جس میں ایک ہی ڈبہ سوما اور ایک کثیر ڈبہ محور ہوتا ہے۔ اس میں ہڈکن-ہکسلے سکویڈ ایکسن کینیٹکس کا استعمال کرتے ہوئے مصنوعی سیل جھلی کی حرکیات ہوتی ہیں۔ سمیلیٹر خلیے کو متحرک کرتا ہے اور 50 ایم ایس تک چلتا ہے۔// دو حصے بناتا ہے، نیوران کا جسم اور ایک بہت لمبا محور سوما بناتا ہے، محور سوما کی لمبائی 100 مائیکرو میٹر پر مقرر کی جاتی ہے۔ ایل = 100/قطر 100 مائیکرو میٹر قطر = 100 پر مقرر کیا جاتا ہے// معیاری سکویڈ ہڈکن-ہکسلے چینلز کی تقلید کرنے والا ایک طریقہ کار داخل کریں۔ ایچ ایچ// غیر فعال جھلی کی خصوصیات کی تقلید کرنے والا ایک طریقہ کار داخل کریں۔ پی اے ایس) محور (ایل = 5000 قطر = 10 داخل ایچ ایچ داخل پی اے ایس// محور کو 10 ڈبوں کا استعمال کرتے ہوئے نقل کیا جائے گا۔ ڈیفالٹ طور پر ایک واحد ڈبہ استعمال کیا جاتا ہے nseg = 10}// محور کے پراکسیمل سرے کو سوما کنیکٹ محور (0)، سوما (1) کے دور سرے سے جوڑیں// اعلان کریں اور سوما آبجریف محرک سوما محرک کے وسط میں ایک موجودہ کلیمپ داخل کریں = نیا IClamp (0.5)// محرک کے کچھ پیرامیٹرز کی وضاحت کریں: تاخیر، مدت (دونوں ایم ایس میں) اور طول و عرض (این اے میں) stim.del = 10 stim.dur = 5 stim.amp = 10/لوڈ کریں ایک ڈیفالٹ نیورون لائبریری فائل جو رن روٹین لوڈ فائل ("stdrun.hoc") کی وضاحت کرتی ہے/تخروپن کو 50 میٹر تک چلانے کے لیے سیٹ کریں۔ محور کے آخر میں ایکشن پوٹینشل محرک کے مقام پر سوما میں ظاہر ہونے کے مقابلے میں تھوڑی دیر بعد پہنچتا ہے۔ پلاٹ جھلی وولٹیج بمقابلہ وقت ہے۔ حوالہ جات بیرونی روابط دی نیوران بک اے نیوران ٹیوٹوریل نیوران دستاویزات ییل یونیورسٹی میں نیٹ ورک بلڈر کا اسکرین شاٹ، ایک مکمل سادہ نیٹ ورک کمپیوٹیشنل نیورو سائنس کو ظاہر کرتا ہے