Neuroinformatika

Neuroinformatika je vědní obor, zabývající se zpracováním a analýzou dat z oblasti neurověd za pomoci prostředků informatiky. Aplikací analytických a výpočetních metod jsou z dat získávány nové poznatky o funkci nervového systému, mechanizmech neurologických onemocnění atd.

Informatika

Prolínání výzkumu v oblasti neurověd a informatiky je oboustranně přínosné, neboť jedné straně přináší nové - jinak obtížně získatelné - poznatky o fungování mozku, na straně druhé pak rozvoj a vývoj výpočetních metod pro analýzy a modelování.

Kromě samotné datové analýzy se neuroinformatika dále zabývá problematikou získávání, předzpracování a skladování dat, vytvářením datových úložišť a jejich integrací.

Typické úlohy NeuroinformatikyEditovat

 
Porovnání algoritmů pro spike-sorting na umělém signálu. V horní části je výřez původního signálu, níže původní aktivita modelovaných neuronů, dále pak výsledky třídění, dosažené různými algoritmy

Spike sortingEditovat

Jednou ze základních úloh neuroinformatiky je analýza aktivity nervových buněk (neuronů), zaznamenaná pomocí mikroelektrod. Takový záznam obsahuje součet aktivity (akčních potenciálů) několika neuronů v bezprostředním okolí elektrody a velké množství šumu. Cílem spike-sortingu je jednak odlišit v záznamu hodnotný signál od šumu a dále roztřídit aktivitu k jednotlivým neuronům. To se obvykle provádí na základě tvaru jednotlivých akčních potenciálů a výsledkem je pak série časových údajů, odpovídajících okamžikům aktivity (tzv. "pálení") jednotlivých neuronů.

Související oboryEditovat

Jakožto mezioborová disciplína souvisí neuroinformatika s řadou oborů. Mezi jinými to jsou:

Vědecké časopisyEditovat

  • Neuroinformatics Cílem časopisu je podpora rozvoje a šíření výpočetních metod v oblasti výzkumu nervového systému
  • Frontiers in Neuroinformatics volně přístupný časopis, věnující se všem odvětvím Neuroinformatiky
  • Journal of Computational Neuroscience
  • Neural Computation
  • Journal of Integrative Neuroscience
  • Neuron

Neuroinformatika v České republiceEditovat

Vědecké týmy a projektyEditovat

Výzkumu v oblasti neuroinformatiky se věnují následující pracoviště:

Neuroinformatika na českých vysokých školáchEditovat

Studium neuroinformatiky zahrnují následující studijní programy:

ReferenceEditovat

LiteraturaEditovat

  • Neuroinformatics: An Overview of the Human Brain Project (Progress in Neuroinformatics Research Series) by Stephen H. Koslow and Michael F. Huerta,
  • Computing the Brain: A Guide to Neuroinformatics by Michael A. Arbib and Jeffrey S. Grethe,
  • Databasing the Brain: From Data to Knowledge (Neuroinformatics) by Steven H. Koslow and Shankar Subramaniam,
  • Brain Mapping: The Methods, Second Edition by Arthur W. Toga and John C. Mazziott,
  • Neuroscience Databases: A Practical Guide by Rolf Kötter,