开源神经科学的医学意义

通过我们之前的开放科学文章,我们重点关注了在科学和技术中采用开放源代码方法的重要性的各个领域。 现在让我们通过研究神经科学的一些重要方面来更深入地研究光谱。

在这篇关于开放科学的新文章中,我们将从神经科学开始,当然是从开源的角度出发,并研究其在医学及其他方面的医学意义。 我们特别讨论了现代神经科学,并研究了它的一些分支,其中开源被证明是一个很大的优势。 在阅读本文的过程中,我们还将探索神经科学领域的一些 FOSS 发展。

让我们从这段精彩的视频开始,它突出了大脑诊断的不同案例。 Daniel Amen 博士清楚地解释了如何对每个大脑进行不同的诊断,每种方法都可以如此独特。

什么是神经科学?

的基本思想 神经科学 是通过当前和不断发展的科学方法对神经系统的研究。 这一切都与庞大而广阔的网络有关 神经元突触 不仅限于大脑,而是超越大脑。

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为什么神经科学如此重要?

了解几种神经和精神疾病的关键,例如 精神分裂症, 老年痴呆症 和许多其他具有挑战性的疾病依赖于最新的进展 临床神经科学.

神经工程

采用工程方法来更好地理解、修复和改进神经系统被称为神经工程。 在现代神经科学中,神经工程学具有重要意义,因为它具有无限的联系视角 认识 并理解 灰质. 在该领域中非常常用的一个工具是 脑机接口 (BCI).

下面的视频带你了解背后的故事 开放式脑机接口,一个开源驱动的界面,获得了超过其目标资金目标的两倍 众筹.

打开 Ephys 是神经科学硬件的另一个开源计划。 Open Ephys 背后的主要动机是建立对开源如何:

  • 消除冗余
  • 降低成本
  • 提高生产力

阅读相关论文 这里. 他们的 故事 突出了 Open Ephys 背后的所有基本思想。

假肢和增强

不再只是启用残疾人,谈论超人的能力!

基本上,假肢是身体任何部位的替代品。 但是增强功能可以是具有其自然形式不存在的功能的东西!

多年来,世界各地的神经工程师一直在开发 神经假肢 使用基于不同硬件框架的设计构建。 其中一些 神经假肢 现在已经如此先进,以至于它们在 可用性.

现在,惊人的神经设计使帮助人们做他们认为不能再做的事情成为可能。 但这还不止于此。 这些假肢现在使人们能够轻松地执行令人难以置信的超人任务。 有点提示你 DC的电子人 嗯? 我们离小说还有多远?

好吧,现实世界知道 尼尔哈比森,作为第一个 半机械人 在这个星球上。 如果您好奇,请观看以下 TEDx 视频,了解成为机器人的旅程是什么:

有趣的是,GitHub 上一位好奇的开发者尝试了 相同的实验 如 Neil 的 TEDx 视频中所述 Python 来证明相同的结果。

所有这些 控制论的 我们讨论的硬件大多是由开源软件提供支持的社区,这使得解决用户可能遇到的任何问题变得更加容易。 如果在其上运行的软件是开源的,那么修复或校准医疗增强功能总是更容易。

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神经信息学

就像我们在之前的科学文章中讨论的生物信息学一样,我们可以通过重新审视相同的定义来定义神经信息学:

神经信息学是一门统一计算机科学和神经科学的跨学科学科,涉及开发计算方法和软件工具来分析和解释神经学数据。

正如我们之前讨论的,计算神经学和神经信息学与计算生物学和生物信息学之间的差异相同。

您可能想知道如何使用“计算神经学”和“计算神经科学”这两个短语。 这两个术语之间有一个非常基本的区别。 神经病学是神经科学的一个分支,从医学角度研究神经系统,解决与神经系统相关的疾病,而神经科学通常可以是关于神经系统的任​​何东西。 阅读更多关于他们的信息 这里.

开源神经科学

由科学家、创新者和研究人员组成的 200 多人向其承诺在所有神经科学研究工作中采用开源方法的公开信可在以下网址找到 opensourceforneuroscience.org. 这催生了开源神经科学运动。

所有这些人都达成了一项崇高的协议,随后召开了一场名为 神经系统数据驱动模型的协同开发 于 2016 年 9 月在 珍妮莉亚研究园区.

各自的 标题为“A Commitment to Open Source in Neuroscience”是开放获取的,可在名为 神经元,其中包括一个非常周到的声明:

对于“应该”共享的内容可以有多种解释,但需要从没有义务或动机发布与出版物相关的任何代码的旧态度转变为代码发布可以改善出版物的科学价值,并为实验室和整个社区带来好处。

这一举措将有助于加强对与理解和诊断精神疾病密切相关的如此敏感话题的诚实研究实践。 背后的原因是,当有人向任何与神经科学相关的期刊提交论文时,任何用于该研究的软件源代码也必须与它一起提供。 这样做可以对正在审查的研究论文进行更强有力的验证。

开放神经科学 是一个遵循非常相似的意识形态的信息库。 它将项目链接存储在仅以神经科学为中心的 GitHub 等网站上。 该存储库是在合作者网络的帮助下建立的,其共同目标是:跟踪和策划与神经科学相关的有趣开源项目。

现在让我们看看我们上面讨论的所有医学神经科学的含义。

开源大脑计划

开源大脑 主动性基于模拟人脑的不同区域,以便更好地理解它。

当我们谈论临床神经科学时,严格遵循开源方法的承诺对于确保透明的研究工作和无障碍的诊断和治疗是非常必要的。

神经质

神经质 是一个开源的神经科学库,用于 数学 (一种涵盖大部分技术计算领域的现代技术计算系统)。 特别是 Neurotica 库,它有一些非常有趣的功能,包括一个可以处理 3D核磁共振 数据。

神经制药

正如我们已经知道的那样,“制药”一词通常与医学有关,“神经制药”特指仅用于治疗神经或精神疾病的药物。

开源神经制药

打开 分子神经科学 遵循开源制药方法,以确保在改进现有药物或开发新药物以对抗精神分裂症和其他精神疾病方面进行更好的合作,这是开源 Neuropharma 背后的主要理念。

开源神经科学极大地影响了开源神经制药。 这些方法将导致神经药物开发中更透明的实践。

使用开源 软件Linux 临床神经科学博士将确保更好地理解任何针对更好的研究目标 神经药理学,尤其是在神经科学家和研究人员之间的合作计划中。 这些努力的基础已经通过 Open Source Pharma 奠定(在我们之前的开放科学文章中讨论过)。

例如,精神分裂症是一种神经系统疾病,由于神经退行性疾病引起幻觉和妄想而发生。 这些幻觉和妄想往往是可见的、可听的或可感知的。 直到今天,神经药物仍在不断发展,以通过抑制或减轻这些症状来对抗精神分裂症。

光学项目 是一项旨在为真正 转化科学 在精神分裂症研究中。 这是开放科学的一个很好的例子。

OPTICS 项目旨在证明开放科学方法的价值,以更好地了解用于治疗精神分裂症和精神分裂症作为一种疾病的药物的有效性和安全性,包括自然史、亚型和 病因. 目的是为利用现有数据源的不同数据类型开发新颖的研究设计和分析方法。

由于神经科学数据库是通过 OPTICS 等项目开源的,因此现在更容易诊断神经系统疾病。

弥合人工智能与神经科学之间的差距

人工智能和神经科学密切相关,因为基于其中任何一个的研究都会受到另一个的启发。 因此,持续的努力对于将它们结合在一起非常重要。

这个广泛的 TEDx 演讲突出了他们两个方面的许多重要观点。 它还提到了开源神经科学计划的重要性,例如 人脑计划纽门塔. 其他一些伟大的举措是 神经集成.

如果您是一名软件开发人员并想参与并为神经科学做出贡献,这里有一个很好的 资源 开始。 你也可以检查这个 一样的。

概括

因此,为了简要回顾讨论,我们以开源视角向您介绍了神经科学及其一些有趣的分支。 我们探索了两个重要概念,一个专注于神经工程以解决医学和控制论的增强,另一个通过开源制药方法驱动神经制药,以设计或开发更好的精神科药物。 最后,我们还强调了人工智能和神经科学如何相互关联。

尽管我们可以继续讨论这个庞大的神经科学主题,但我们希望我们能够涵盖要点并提供开源神经科学背后的基本理念及其医学益处。