نمذجة التحكم العصبي في الحركة

ملخص

الدودة المستديرة المجهرية Caenorhabditis elegans هي حيوان بسيط نسبيًا، وله تشريح صغير وجهاز عصبي صغير ومحدد بالكامل. يُطلق عليها اسم ذرة الهيدروجين في علم أعصاب الأنظمة، وهي أيضًا موضع جهود مكثفة لنمذجة هذا المخلوق بشكل كامل. نحن مهتمون بفهم التحكم الميكانيكي العصبي للحركة في هذا الحيوان. يجمع هذا المشروع بين نماذج الديناميكيات العصبية والميكانيكا الحيوية: ستقوم ببناء واختبار النماذج الحسابية لديناميات الدوائر العصبية المدمجة في إطار الميكانيكا الحيوية. يتضمن البحث تطوير النماذج وتنفيذها، والتحقق من صحتها مقابل الملاحظات التجريبية، وإجراء تحليل الأنظمة الديناميكية، على سبيل المثال. لتحديد أهداف وأنماط التعديل، وتوليد تنبؤات قابلة للاختبار تجريبيا. سيركز هذا المشروع على نمذجة ديناميكيات الدوائر العصبية التي تتحكم في الحركة. يمكن أن تركز موضوعات محددة على دائرة أو سلوك معين. سيتم اختيار المواضيع من نطاق المشروع واختصاصه، ولكن سيتم تخصيصها بما يتناسب مع الاهتمامات والمهارات الفردية.

نحن مهتمون بفهم التحكم الميكانيكي العصبي في الحركة لدى هذا الحيوان. يجمع نهجنا بين نماذج الديناميكيات العصبية والميكانيكا الحيوية: فنحن نبني ونختبر النماذج الحسابية لديناميات الدوائر العصبية المدمجة في إطار الميكانيكا الحيوية. نحن مهتمون بتطوير وتنفيذ النماذج، والتحقق من صحتها مقابل الملاحظات التجريبية، وإجراء تحليل الأنظمة الديناميكية، على سبيل المثال. لتحديد أهداف وأنماط التعديل، وتوليد تنبؤات قابلة للاختبار تجريبيا. سيركز هذا المشروع على نمذجة ديناميكيات الدوائر العصبية التي تتحكم في الحركة. يمكن أن تركز موضوعات محددة على دائرة أو سلوك محدد، على سبيل المثال:

• نمذجة التحكم العصبي والحركي في عضلات الرأس بطريقة ثنائية و/أو ثلاثية الأبعاد
• نمذجة الواجهة بين التحكم الحركي في الرأس والجسم (بما في ذلك أوامر بدء/إنهاء وتعديل الحركة و/أو تقديم ردود الفعل من الجسم إلى الرأس)
• نمذجة الاقتران بين دوائر الحركة الأمامية والخلفية على طول الجسم

سيتم اختيار المواضيع من نطاق المشروع واختصاصه، ولكن مع تخصيصها بما يتناسب مع الاهتمامات والمهارات الفردية

الخلفية

تشكل هذه المنحة جزءًا من مشروع تعاوني ومتعدد التخصصات أكبر، والذي يضم حاليًا اثنين من الأكاديميين (توماس رانر ونيتا كوهين)، واثنين من زملاء ما بعد الدكتوراه وثلاثة طلاب دكتوراه. نحن ندرس الأساس الميكانيكي العصبي للسلوك في الدودة الخيطية C. ايليجانس . يجمع البحث بين التجارب البيولوجية والنمذجة الرياضية والحسابية للتحكم العصبي بالإضافة إلى التحقيقات في فيزياء الدودة وتفاعلها مع البيئة. نحن نسعى لتعيين ما يصل إلى أربعة مرشحين آخرين لدرجة الدكتوراه يركزون على الحركة التموجية لهذه الدودة: مشروع واحد حول الفهم الرياضي للطرق العددية للنماذج الميكانيكية الحيوية (مع توماس رانر)، وواحد حول نمذجة التحكم العصبي في الحركة (مع نيتا كوهين)، ومشروع تجريبي واحد، يجمع بين التجارب السلوكية والرؤية الآلية (مع نيتا كوهين)، وواحد لاستكشاف ديناميكيات سلوك الدودة (مع نيتا كوهين). يتم تصور جميع المشاريع ضمن هذا الإعداد متعدد التخصصات. ستنضم إلى مجموعة متعددة التخصصات وديناميكية وإبداعية داخل كلية الحاسبات بجامعة ليدز، مع علاقات وثيقة مع مركز ديناميكيات الموائع لتدريب الدكتوراه ومختبر الأمل ومختبر فان أوستن هاولي في كلية العلوم البيولوجية، حيث توجد مرافق تجريبية بيولوجية إضافية. نرحب بالاستفسارات غير الرسمية من جميع المرشحين المحتملين.

يجب أن يكون المتقدمون لبرامج الدرجات العلمية البحثية عادةً على الأقل حاصلين على درجة البكالوريوس البريطانية مع مرتبة الشرف من الدرجة الأولى أو الدرجة الثانية العليا (أو ما يعادلها) في تخصص مناسب. قد تكون معايير القبول لبعض درجات البحث أعلى، على سبيل المثال، تتطلب العديد من الكليات درجة الماجستير أيضًا. يُنصح المتقدمون غير المؤكدين بشأن متطلبات درجة بحثية معينة بالاتصال بالمدرسة أو كلية الدراسات العليا قبل تقديم الطلب.

الحد الأدنى لمتطلبات الالتحاق باللغة الإنجليزية للدراسة البحثية للدراسات العليا هو الحصول على 6.5 درجة في اختبار IELTS بشكل عام مع 6.5 درجة على الأقل في الكتابة و6.0 في القراءة والاستماع والتحدث أو ما يعادلها. يجب أن يكون تاريخ الاختبار خلال عامين من تاريخ بدء الدورة حتى يكون صالحًا. بعض المدارس والكليات لديها متطلبات أعلى.