Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm
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SYLS: Life Sciences on the Nanometer Scale - Physics Meets Biology
SYLS 3: Symposium "Life Sciences on the Nanometer Scale - Physics Meets Biology"
SYLS 3.24: Poster
Mittwoch, 10. März 2004, 16:00–18:30, B
Neuronale Synchronität in biologisch plausiblen exzitatorischen Netzwerken: Entstehung und Modulation — •K. Kube1, V. Spravedlyvyy1, A. Herzog1, B. Michaelis1, A. de Lima2, T. Opitz2, T. Voigt2, A. Reiher3, A. Krtschil3, S. Günther3, H. Witte3 und A. Krost3 — 1Institut für Elektronik, Signalverarbeitung und Kommunikationstechnik, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg — 2Institut für Physiologie, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg — 3Institut für Experimentelle Physik, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Detaillierte Kompartimentmodelle von Einzelneuronen sind oft benutzt worden, um das Gehirn als modulare elektrische Apparatur darzustellen. Wir präsentieren eine biologisch realistische Simulation von Netzwerk-Eigendynamik, wie sie in Zellkulturen des frühen zerebralen Kortex von Wirbeltieren abläuft. Dabei wird die Entwicklung der natürlichen Vernetzungstruktur nachgebildet, in der verschiedene funktionelle Neuronentypen interagieren. Ausgehend von spontaner elektrischer Aktivität einzelner Neurone werden in massiven Simulationen Eigenarten der elektrischen Dynamik des Netzwerks und deren gezielte Beeinflussung gezeigt sowie mit der in-vitro-gemessenen Aktivität verglichen, die in Verbindung mit zellulären Lernmechanismen (Hebb-LTP) wechselwirken können, um sich an Muster äußerer Reize anzupassen. Abschließend wird diskutiert, auf welche Art man in spontan feuernden Zellen, die über zufällige, rekurrente Strukturen von Netzwerken verbunden werden, von Organisation sprechen kann.