|
| |
|
|
Simulace syntetických difúzních MRI dat na základě Brownova pohybu
Valla, Radek ; Mikl, Michal (oponent) ; Labounek, René (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se věnuje dMRI (zobrazování pomocí difuzně vážené magnetické rezonance), a jeho závislosti na difusi v prostředí mozku. Popisuje možnosti převodu získaných signálů do obrazu a jejich vlastnosti, výhody a nevýhody. Věnuje se problému dotýkajících se vláken a jejich zaměnitelnosti s křížícími se vlákny. Je zde také návrh matematických aproximací axonů a návrh simulátoru difuzně vážených MRI (dMRI) dat a jeho realizace. Popisuje jeho schopnost data generovat na základě algoritmu náhodné procházky s geometrickým omezením pro křížící se a ohýbající se vlákna. Práce obsahuje vyhodnocení simulací a jejich interpretace a budoucí možné vylepšení tohoto simulátoru. Výsledná data vykazovala pro některé gradienty dostatečnou rozdílnost, následná rekonstrukce dMRI dat ale ukázala, že tato data se nedají rekonstruovat na stejnou geometrii pro jakou byla simulována.
|
|
|
The influence of stochastic behaviour of ion channels on the signal and information transfer at excitable neuronal membranes
Šejnová, Gabriela ; Kuriščák, Eduard (vedoucí práce) ; Maršálek, Petr (oponent)
Stochastické chování napěťově řízených iontových kanálů způsobuje fluktuace v konduktanci a napětí na neuronálních membránách, čímž přispívá k všudypřítomnému šumu v nervové soustavě. Přestože se tento fenomén vyskytuje i na jiných částech neuronu, zde jsme se soustředili pouze na axon a na způsob, jakým neuronální šum ovlivňuje axonální vstupně-výstupní charakteristiky. Problematika byla analyzována za použití nového výpočetního kompartmentálního modelu, který jsme naprogramovali v prostředí Matlab, a který je založený na matematickém Hodgkin-Huxley formalismu s kanálovým šumem implementovaným pomocí rozšířené metody Markovových řetězců Monte Carlo. Model byl důkladně ověřen k tomu, aby věrně simuloval savčí axon CA3 neuronu. Na základě našich simulací jsme kvantitativně potvrdili dosavadní poznatek, že neuronální šum je výraznější na membránách s nižším počtem Na+ a K+ kanálů, a že výrazně zvyšuje variabilitu doby propagace akčního potenciálu (AP) podél axonu, čímž i snižuje časovou preciznost AP. Simulace analyzující efekt demyelinizace axonu a axonálního průměru korelovala s dřívějšími poznatky zmíněnými v Literatuře. Dále jsme se soustředili na vzorce akčních potenciálů a jak je jejich propagace ovlivněna intervaly mezi nimi (ISI, inter-spike intervals). Zjistili jsme, že AP vypálené s krátkými...
|
|
|
Analysis of dynamical interactions of axon shafts and their biopysical modelling.
Šmít, Daniel ; Zápotocký, Martin (vedoucí práce) ; Reingruber, Jūrgen (oponent) ; Maršálek, Petr (oponent)
v Češtině Ačkoli hraje tvorba svazků axonů zásadní roli při vývoji nervových sítí, velice málo je známo o její dynamice a jejích výchozích biofyzikálních mechanismech. V modelovém systému neuronů kultivovaných ex vivo z explantátu embryonického myšího čichového epitelu jsme pozorovali dynamické interakce mezi axony prostřednictví jejich těl, které vedly k procesům zazipování a odzipování a regulovaly tak tvorbu svazků. Tento sys- tém se ukázal jako vhodný způsob přípravy vzorku pro studium takovýchto interakcí, využili jsme jej ke provedení podrobných biofyzikálních analýz zipovacích procesů, které nastávaly buďto spontánně, nebo byly vyvolány mechanickými nebo farmakologickými manipulacemi. Ukážeme, že k zipování dochází na základě protichůdných tendencí adheze mezi těly axonů a mechanického napětí v axonu. Tato teze je kvantitativně podpořena odpoví- dajícími změnami globální struktury axonální sítě bez účasti růstových vrcholů, pokud dojde k farmakologické manipulaci kultury. Kalibrované mechanické manipulace inter- agujících těl axonů pak poskytují kvalitativní oporu tvrzení, a umožňují změřit hod- noty mechanického napětí axonů systému. Dále také představíme biofyzikální model popisující dynamiku zipovacích procesů, který nám umožní efektivně stanovit hodnoty zbývajících biofyzikálních...
|
|
| |
|
|
Simulace syntetických difúzních MRI dat na základě Brownova pohybu
Valla, Radek ; Mikl, Michal (oponent) ; Labounek, René (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se věnuje dMRI (zobrazování pomocí difuzně vážené magnetické rezonance), a jeho závislosti na difusi v prostředí mozku. Popisuje možnosti převodu získaných signálů do obrazu a jejich vlastnosti, výhody a nevýhody. Věnuje se problému dotýkajících se vláken a jejich zaměnitelnosti s křížícími se vlákny. Je zde také návrh matematických aproximací axonů a návrh simulátoru difuzně vážených MRI (dMRI) dat a jeho realizace. Popisuje jeho schopnost data generovat na základě algoritmu náhodné procházky s geometrickým omezením pro křížící se a ohýbající se vlákna. Práce obsahuje vyhodnocení simulací a jejich interpretace a budoucí možné vylepšení tohoto simulátoru. Výsledná data vykazovala pro některé gradienty dostatečnou rozdílnost, následná rekonstrukce dMRI dat ale ukázala, že tato data se nedají rekonstruovat na stejnou geometrii pro jakou byla simulována.
|
|
|
Teoretické základy neuronových sítí
ROKŮSEK, Zdeněk
Tato bakalářská práce se zaměřuje na teoretické základy neuronových sítí, na popis základních modelů neuronových sítí a jejich použití v praxi. Poskytuje stručný přehled historie bádání v oblasti neurovýpočtů a objasňuje neurofyziologické motivace vedoucí k matematickému modelu neuronu a neuronové sítě. Počet možných alternativ modelů neuronových sítí a jejich použití je poměrně velký. Neuronov sítě lze použít k rozpoznávání obrazců, ke kompresi dat atd. K nejznámějším modelům neuronové sítě patří vícevrstvá neuronová síť, model MADALINE, asociativní síť a Hopfieldova síť.
|
host ::
RSS.