Bewertung:

Das Buch „Biophysics of Computation“ von Koch bietet eine umfassende Einführung in die Dynamik des menschlichen Gehirns, wobei der Schwerpunkt auf der computergestützten Modellierung von Neuronen und deren Interaktionen liegt. Es ist gut geschrieben, präzise und für junge Wissenschaftler und Studenten der Computational Neuroscience geeignet, obwohl es ein grundlegendes Verständnis von Kalkül und Biologie erfordert.
Vorteile:⬤ Ausgezeichnete und umfassende Einführung in die Neurologie und die Computational Neuroscience
⬤ Klarer Schreibstil macht komplexe Themen zugänglich
⬤ Deckt eine breite Palette von Themen im Zusammenhang mit Neuronen und Synapsen ab
⬤ Gutes Nachschlagewerk sowohl für akademische Studien als auch für den Einsatz im Labor
⬤ Enthält eine gut organisierte Bibliographie für weiterführende Literatur.
⬤ Könnte für ein Laienpublikum zu fortgeschritten sein
⬤ Einige Details könnten in anderen Quellen ausführlicher behandelt werden
⬤ Etwas langatmig, was für manche Leser überwältigend sein könnte
⬤ Konzentriert sich in erster Linie auf Biophysik und nicht auf Berechnungen.
(basierend auf 9 Leserbewertungen)
Biophysics of Computation: Information Processing in Single Neurons
Die Erforschung neuronaler Netze beruht häufig auf der Fiktion, dass Neuronen einfache lineare Schwellenwerteinheiten sind, wobei die hochdynamische und komplexe Natur von Synapsen, Dendriten und spannungsabhängigen Ionenströmen völlig außer Acht gelassen wird. Biophysics of Computation: Information Processing in Single Neurons stellt diese Vorstellung in Frage und erklärt anhand detaillierter experimenteller und theoretischer Erkenntnisse der Zellbiophysik das Repertoire an Rechenfunktionen, das einzelnen Neuronen zur Verfügung steht. Der Autor zeigt, wie einzelne Nervenzellen synaptische Eingänge vervielfältigen, integrieren oder verzögern können und wie Informationen in der Spannung an der Membran, in der intrazellulären Kalziumkonzentration oder im Timing einzelner Spikes kodiert werden können.
Zu den wichtigsten behandelten Themen gehören die lineare Kabelgleichung; die Kabeltheorie, angewandt auf passive dendritische Bäume und dendritische Stacheln; chemische und elektrische Synapsen und ihre Behandlung aus rechnerischer Sicht; nichtlineare Interaktionen des synaptischen Inputs in passiven und aktiven dendritischen Bäumen; das Hodgkin-Huxley-Modell der Erzeugung und Ausbreitung von Aktionspotenzialen; Phasenraumanalyse; Verknüpfung stochastischer Ionenkanäle mit membranabhängigen Strömen; Kalzium- und Kaliumströme und ihre Rolle bei der Informationsverarbeitung; die Rolle der Diffusion, Pufferung und Bindung von Kalzium und anderen Botenstoffen bei der Informationsverarbeitung und -speicherung; Kurz- und Langzeitmodelle der synaptischen Plastizität; vereinfachte Modelle einzelner Zellen; stochastische Aspekte der neuronalen Zündung; die Natur des neuronalen Codes; und unkonventionelle Modelle der subzellulären Berechnung.
Biophysics of Computation: Information Processing in Single Neurons" ist ein idealer Text für fortgeschrittene Studenten und Absolventen von Kursen in Zellbiophysik, Computational Neuroscience und neuronalen Netzwerken und richtet sich an Studenten und Fachleute der Neurowissenschaften, der Elektro- und Computertechnik und der Physik.