Reconstruction of Drosophila melanogaster synaptic network for the purpose of modeling the neuronal signals processing

Na podstawie konektomu i analizy części centralnej mózgu Drosophila melanogaster opisanego w artykule [1], jako dodatek do interfejsu aplikacji zaimplementowano funkcjonalności pozwalające na prawidłowe połączenie segmentów neuronu niedopasowanych do całości struktury (nieposiadających segmentu sąsiedniego, a przez to tworzących niespójne składowe grafu danego neuronu). Dodano także możliwość dopasowania błon pre- i postsynaptycznych synaps danego neuronu do najbliższych im segmentów oraz bardziej zaawansowany algorytm tworzenia nowych segmentów na punkcie przecięcia prostej przechodzącej przez synapsę oraz stycznej do odcinka łączącego współrzędne dwóch najbliższych segmentów, by z jak największą dokładnością określić położenie synapsy w strukturze neuronu. Funkcjonalności te zostały następnie użyte do ulepszenia istniejącego modelu neuronu, który posłużył do przeprowadzenia symulacji przepływu sygnałów neuronalnych do innych części mózgu.

On the basis of the connectome and the analysis of Drosophila melanogaster central brain described in the article [1], we have implemented some functionalities as an addition to the application interface, allowing to correctly connect the mismatched neuronal segments (lacking a neighbor segment and thus dividing the neuron graph into several components).The possibility of matching pre- and postsynaptic membranes to their closest segment was also implemented as well as a more complex algorithm for creating new segments at the intersection of the straight line passing through synapse coordinates and tangent to the line connecting two closest segments. This algorithm allows us to determine the position of the synapses in the neuron with the greatest possible accuracy.Functionalities listed above were then used to enhance the existing neuron model and simulate the neuronal signals to other parts of the brain.