High-speed simulation of developmental motor disorders
发育性运动障碍的高速模拟
基本信息
- 批准号:8018951
- 负责人:
- 金额:$ 33.81万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2010
- 资助国家:美国
- 起止时间:2010-02-01 至 2013-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AdultAffectAttenuatedBehaviorBrainBrain DiseasesBrain InjuriesCalculiChildChildhoodComputer SimulationDataDevelopmentDiseaseDisease ProgressionEarly treatmentFutureInjuryLearningModelingMotorMovement DisordersNeurologicNeuronsPatientsPerceptionPopulationRunningSimulateSpeedSpinal CordTechniquesTestingTimeVisitinjuredkinematicsmathematical theorymotor disorderpublic health relevancesimulationskillstreatment effect
项目摘要
DESCRIPTION (provided by applicant): When the brain is injured during development, there is an effect not only on immediate brain function but also on the future ability to learn and acquire skills. We propose to create and simulate multi-scale computational models of the effect of early structural injury on future motor function of the cortex and spinal cord. We will use programmable chips (FPGA's) and the new mathematical theory of "Likelihood Calculus" to build simulations of 300,000 neurons that run 500 times faster than real-time. The model will be fitted to electromyographic and kinematic data from children at two visits spaced one year apart, and predictions will be tested by comparison to a third visit one year later. High speed simulation of the effect of early injury has the potential to revolutionize the treatment of developmental neurological deficits because it can, in one week, simulate 10 years of future change. In doing so, it allows prediction of disease progression, prediction of the future effects of treatments, and detailed understanding of the interaction between brain injury and resulting disorders of movement, perception, and behavior. Because of these predictions, we can intervene much earlier with treatments customized to each patient's disease profile. With early intervention, it may be possible to attenuate or block the natural progression of their disease. With over 750,000 US children and adults affected by developmental brain disorders, early acquired brain injury, or childhood progressive brain disease, the applicability and potential impact of an early intervention and disease prediction technique are significant.
描述(由申请人提供):当大脑在发育过程中受伤时,不仅会影响直接的大脑功能,而且还对未来学习和获取技能的能力产生影响。 我们建议创建和模拟早期结构损伤对皮质和脊髓未来运动功能的影响的多尺度计算模型。 我们将使用可编程芯片(FPGA)和新的“可能性微积分”数学理论来构建300,000个神经元的模拟,这些神经元比实时运行的速度快500倍。 该模型将在两年间隔一年的两次访问中拟合到儿童的肌电图和运动学数据中,并通过一年后的第三次访问来测试预测。 对早期损伤作用的高速模拟有可能彻底改变发育神经系统缺陷的治疗,因为它可以在一周内模拟10年的未来变化。 这样一来,它允许预测疾病进展,预测治疗的未来影响以及对脑损伤与导致运动,感知和行为疾病之间相互作用的详细理解。 由于这些预测,我们可以更早地干预针对每个患者疾病特征的治疗方法。 通过早期干预,有可能减弱或阻止其疾病的自然发展。 有超过750,000名受发育性脑部疾病影响的美国儿童和成人,早期获得的脑损伤或儿童期脑疾病,早期干预和疾病预测技术的适用性和潜在影响很大。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Terence D Sanger其他文献
Terence D Sanger的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Terence D Sanger', 18)}}的其他基金
MULTISCALE MODELS OF NEURAL POPULATION CONTROL IN SPINAL CORD
脊髓神经群控制的多尺度模型
- 批准号:
10221982 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 33.81万 - 项目类别:
High-speed simulation of developmental motor disorders
发育性运动障碍的高速模拟
- 批准号:
7845875 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 33.81万 - 项目类别:
High-speed simulation of developmental motor disorders
发育性运动障碍的高速模拟
- 批准号:
8204881 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 33.81万 - 项目类别:
High-speed simulation of developmental motor disorders
发育性运动障碍的高速模拟
- 批准号:
8386649 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 33.81万 - 项目类别:
Optimizing communication devices for children with dyskinetic cerebral palsy
优化运动障碍性脑瘫儿童的通讯设备
- 批准号:
8255557 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 33.81万 - 项目类别:
Optimizing communication devices for children with dyskinetic cerebral palsy
优化运动障碍性脑瘫儿童的通讯设备
- 批准号:
8064692 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 33.81万 - 项目类别:
Optimizing communication devices for children with dyskinetic cerebral palsy
优化运动障碍性脑瘫儿童的通讯设备
- 批准号:
8011764 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 33.81万 - 项目类别:
相似国自然基金
污水处理厂出水中溶解性微生物产物对残留抗生素在河流中衰减过程的影响机制研究
- 批准号:52270090
- 批准年份:2022
- 资助金额:54 万元
- 项目类别:面上项目
车用燃料电池催化层孔尺度结构衰减对健康服役影响机制研究
- 批准号:52276171
- 批准年份:2022
- 资助金额:54.00 万元
- 项目类别:面上项目
快速和缓慢衰减El Niño事件对春季MJO活动的影响及机理研究
- 批准号:42205045
- 批准年份:2022
- 资助金额:30.00 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
车用燃料电池催化层孔尺度结构衰减对健康服役影响机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:54 万元
- 项目类别:面上项目
垫片损伤对PEM燃料电池性能衰减的影响与机理研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:53 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Role of Frizzled 5 in NK cell development and antiviral host immunity
Frizzled 5 在 NK 细胞发育和抗病毒宿主免疫中的作用
- 批准号:
10748776 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 33.81万 - 项目类别:
Involvement of dopamine signaling in chronic pain-induced negative affective state and nicotine use comorbidity
多巴胺信号传导参与慢性疼痛引起的负面情感状态和尼古丁使用合并症
- 批准号:
10662951 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 33.81万 - 项目类别:
Role of serotonin brain circuit in the developmental emergence ofinnate fear
血清素脑回路在先天恐惧的发展中的作用
- 批准号:
10664638 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 33.81万 - 项目类别:
Nucleus reuniens, chronic ethanol and cognitive deficits
核团聚、慢性乙醇和认知缺陷
- 批准号:
10825768 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 33.81万 - 项目类别:
Functional roles of endogenous opioid peptides in hippocampal circuitry
内源性阿片肽在海马回路中的功能作用
- 批准号:
10604826 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 33.81万 - 项目类别: