Tutorial 3: 単一ポピュレーションネットワーク

概要

このチュートリアルでは、複数のニューロンからなる単一ポピュレーションのシミュレーションを行います。

警告

bionetliteは現在、外部かファイルを用いたスパイク入力には対応していません。このチュートリアルでは、生物物理学的ニューロンのポピュレーションファイル・シナプス接続情報ファイルが生成されることを確認します。

参考

対応するBMTKチュートリアル: Tutorial: Multi-Cell, Single Population Network

BMTKからbionetliteへの変更

変更が必要なのはimport文だけです。 それ以外のコードは完全に同じです。

変更前（BMTK）:

from bmtk.builder.networks import NetworkBuilder

変更後（bionetlite）:

from bionetlite import NeuliteBuilder as NetworkBuilder

生成されるファイル

bionetliteは以下のディレクトリ内にファイルを生成します：

  • スクリプトに base_dir が設定されている場合: {base_dir}_nl/

  • base_dir が設定されていない場合: neulite/

ディレクトリ構造

neulite/  (または {base_dir}_nl/)
├── mcortex_population.csv
├── mcortex_mcortex_connection.csv
├── kernel/
│   └── config.h
└── data/
    ├── Scnn1a_473845048_m.swc
    └── 472363762_fit.csv

mcortex_population.csv

100個のニューロンの情報が含まれます。カラム構成は以下の通りです：

#n_cell,n_comp,name,swc_file,ion_file
100,3682,Scnn1a_100,data/Scnn1a_473845048_m.swc,data/472363762_fit.csv

  • #n_cell: Number of cells (100)

  • n_comp: Number of compartments

  • name: Population name

  • swc_file: Path to SWC morphology file

  • ion_file: Path to ion channel parameter file

mcortex_mcortex_connection.csv

シナプス接続情報が含まれます。bionetliteは、bionetが定義した接続ルールを適用し、具体的な接続位置（post cid）を決定します。

#pre nid,post nid,post cid,weight,tau_decay,tau_rise,erev,delay,e/i
0,5,1523,0.00005,1.7,0.1,0.0,2,e
0,12,892,0.00005,1.7,0.1,0.0,2,e
...

  • #pre nid: Presynaptic neuron ID

  • post nid: Postsynaptic neuron ID

  • post cid: Postsynaptic compartment ID

  • weight: Synaptic weight

  • tau_decay: Decay time constant (ms)

  • tau_rise: Rise time constant (ms)

  • erev: Reversal potential (mV)

  • delay: Synaptic delay (ms)

  • e/i: Excitatory (e) or inhibitory (i)

仕様

bionetliteは、save_edges()が呼ばれたタイミングでシナプス接続位置を決定します。これは通常bionet.simulatorが実行時に行う処理です。事前に定められた接続ルールに従うコンパートメントからランダムに接続を作成します。

次のステップ