میرشهرام صفری

مقدمه: گابا یک انتقال دهنده عصبی مهاری کلیدی در دستگاه عصبی مرکزی است که نقش مهمی در کاهش فعالیت نورونی، تنظیم ارتباطات عصبی، کاهش استرس و بهبود کیفیت خواب ایفا می کند. دو نوع اصلی از نورون های میانجی مهاری، پاروالبومین (PV⁺) و سوماتواستاتین (SST⁺)، در تنظیم پاسخ مغز به محرک های حسی، به ویژه بینایی، نقش دارند. با این که اثرات کلی این نورون ها مشخص است، اما عملکرد دقیق و ارتباط آنها با سلول های پیرامیدال هنوز به درستی روشن نشده است. تحلیل کمی این ارتباطات برای رمزگشایی از مدارهای عصبی پیچیده و نیز پیشرفت در درمان بیماری های عصبی و طراحی سامانه های هوشمند اهمیت بالایی دارد. روش کار: در این مطالعه از داده های مؤسسه Allenاستفاده شد. با بهره گیری از تکنیک پچ کلمپ، ویژگی های شلیک نورون های PV⁺ و SST⁺ در موش های ۴۵ تا ۷۰ روزه بررسی شد. حیوانات تحت بیهوشی قرار گرفتند، پرفیوژ شدند و برش های مغزی تهیه گردید. سپس از مدل های انتگرال و آتش نشتی تعمیم یافته (GLIF) برای شبیه سازی رفتار نورونی استفاده شد و این مدل ها با داده های الکتروفیزیولوژیکی بهینه سازی شدند. یافته ها: تحلیل واریانس نشان داد که مدل GLIF₁ قادر به بازتولید ۶۵ درصد از واریانس بود و عملکرد نورون های مهاری (۸۲ درصد) بهتر از تحریکی (۶۹ درصد) بود. مدل GLIF₂ با قانون بازنشانی کاهش عملکرد نشان داد. در مدل GLIF₃ با افزودن جریان های پساشلیک، واریانس نورون های مهاری به ۸۴ درصد رسید. GLIF₄ با بهینه سازی بیشتر، عملکرد هر دو نوع نورون را بهبود داد. نتیجه گیری: مدل های GLIF می توانند رفتار نورون های زیستی را با پارامترهای اندک و دقت بالا شبیه سازی کنند. مدل های پیچیده تر کارآمدترند، اما احتمال بیش برازش را افزایش می دهند. انتخاب ویژگی های کلیدی برای مدل سازی موفق ضروری است.