大卫·山1大卫·安德森1格伦·布雷斯纳汉2安德鲁·布鲁格拉1苏格拉底1艾林·哈伯德1,3大卫·兰西亚1维克多·瓦伊达1
1 听力澳门威尼斯人注册网站研究中心波士顿大学
2波士顿大学科学计算与可视化小组
3波士顿大学电气与计算机工程系
项目概述
EarLab项目的长期目标是创建现实的、大规模的计算模型,能够预测人类对各种声音刺激或环境损害的听觉反应。应用范围从改进人工耳蜗的设计到解释人类如何能够在复杂的声学环境中发挥作用。仿真体系结构被设计为可扩展到其他生理系统或系统组。
EarLab模拟基于可互换的构建块或模块。每个模块代表正在澳门威尼斯人注册网站研究的生理系统的一个组成部分。仿真模块被设计为物种独立,在运行时从参数数据库加载物种相关参数。模拟中可包括额外的数据和分析模块,以提供刺激,例如声源、数据收集、数据分析或可视化。
该系统架构为能够利用并行计算的连续时间仿真提供了一个通用框架。软件可以在分布式异构计算环境中运行,单个模块在不同的机器上运行。各个模块之间通过传输层进行通信,整个仿真过程由控制层管理。这两层将仿真模块与所有同步、控制和通信细节隔离开来。当前的Earlab系统包含共享内存和基于网络的传输,用于在单个机器或跨计算网格上运行。提供了Web、GUI和命令行界面。
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模拟描述
该模型模拟了哺乳动物低频声音定位的神经通路。该模型包括听觉外周[1,2,3]、耳蜗核[4]和听觉脑干[5]的内侧上橄榄(MSO)的加工。在听觉外围,频率选择性振动沿着基底膜发生,内部毛细胞将这些纳米级振动转化为电信号,驱动听神经的神经脉冲。这些脉冲倾向于锁相低频听觉输入。耳蜗前腹侧核(AVNC)的丛状细胞保存或增强听神经输入的锁相,并将这些神经信号传递给MSO。MSO神经元接收来自左右耳蜗核的输入,其放电模式对声音输入的耳间时间延迟敏感,这是声音定位的重要心理物理线索。
参考文献
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致谢
本澳门威尼斯人注册网站研究由NIDCD和NIMH资助,编号DC04731。