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Curated Model Development Using NEUROiD: A Web-Based NEUROmotor Integration and Design Platform
Frontiers in Neuroinformatics ( IF 3.5 ) Pub Date : 2019-08-07 , DOI: 10.3389/fninf.2019.00056
Raghu Sesha Iyengar 1 , Madhav Vinodh Pithapuram 1 , Avinash Kumar Singh 1 , Mohan Raghavan 1
Affiliation  

Decades of research on neuromotor circuits and systems has provided valuable information on neuronal control of movement. Computational models of several elements of the neuromotor system have been developed at various scales, from sub-cellular to system. While several small models abound, their structured integration is the key to building larger and more biologically realistic models which can predict the behavior of the system in different scenarios. This effort calls for integration of elements across neuroscience and musculoskeletal biomechanics. There is also a need for development of methods and tools for structured integration that yield larger in silico models demonstrating a set of desired system responses. We take a small step in this direction with the NEUROmotor integration and Design (NEUROiD) platform. NEUROiD helps integrate results from motor systems anatomy, physiology, and biomechanics into an integrated neuromotor system model. Simulation and visualization of the model across multiple scales is supported. Standard electrophysiological operations such as slicing, current injection, recording of membrane potential, and local field potential are part of NEUROiD. The platform allows traceability of model parameters to primary literature. We illustrate the power and utility of NEUROiD by building a simple ankle model and its controlling neural circuitry by curating a set of published components. NEUROiD allows researchers to utilize remote high-performance computers for simulation, while controlling the model using a web browser.

中文翻译:

使用 NEUROiD 进行策划模型开发:基于 Web 的 NEUROmotor 集成和设计平台

对神经运动回路和系统的数十年研究提供了有关运动神经元控制的宝贵信息。神经运动系统的几个元素的计算模型已经在从亚细胞到系统的各种尺度上开发。虽然有几个小模型比比皆是,但它们的结构化集成是构建更大、更符合生物学现实模型的关键,这些模型可以预测系统在不同场景中的行为。这项工作需要整合神经科学和肌肉骨骼生物力学的元素。还需要开发用于结构化集成的方法和工具,以产生更大的计算机模型,展示一组所需的系统响应。我们通过 NEUROmotor 集成和设计 (NEUROiD) 平台朝这个方向迈出了一小步。NEUROiD 有助于将运动系统解剖学、生理学和生物力学的结果集成到一个集成的神经运动系统模型中。支持跨多个尺度的模型模拟和可视化。标准的电生理操作,如切片、电流注入、膜电位记录和局部场电位是 NEUROiD 的一部分。该平台允许将模型参数追溯到主要文献。我们通过管理一组已发布的组件构建一个简单的脚踝模型及其控制神经电路来说明 NEUROiD 的功能和实用性。NEUROiD 允许研究人员利用远程高性能计算机进行模拟,同时使用网络浏览器控制模型。支持跨多个尺度的模型模拟和可视化。标准的电生理操作,如切片、电流注入、膜电位记录和局部场电位是 NEUROiD 的一部分。该平台允许将模型参数追溯到主要文献。我们通过管理一组已发布的组件构建一个简单的脚踝模型及其控制神经电路来说明 NEUROiD 的功能和实用性。NEUROiD 允许研究人员利用远程高性能计算机进行模拟,同时使用网络浏览器控制模型。支持跨多个尺度的模型模拟和可视化。标准的电生理操作,如切片、电流注入、膜电位记录和局部场电位是 NEUROiD 的一部分。该平台允许将模型参数追溯到主要文献。我们通过管理一组已发布的组件构建一个简单的脚踝模型及其控制神经电路来说明 NEUROiD 的功能和实用性。NEUROiD 允许研究人员利用远程高性能计算机进行模拟,同时使用网络浏览器控制模型。该平台允许将模型参数追溯到主要文献。我们通过管理一组已发布的组件构建一个简单的脚踝模型及其控制神经电路来说明 NEUROiD 的功能和实用性。NEUROiD 允许研究人员利用远程高性能计算机进行模拟,同时使用网络浏览器控制模型。该平台允许将模型参数追溯到主要文献。我们通过管理一组已发布的组件构建一个简单的脚踝模型及其控制神经电路来说明 NEUROiD 的功能和实用性。NEUROiD 允许研究人员利用远程高性能计算机进行模拟,同时使用网络浏览器控制模型。
更新日期:2019-08-07
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