EarLab：听觉实验的虚拟实验室

大卫·山¹大卫·安德森¹格伦·布雷斯纳汉²苏格拉底¹——安德鲁·霍伊特¹、胡澜¹李·利希滕斯坦¹，马丽娟¹还有维克多·瓦伊达¹

1 听力澳门威尼斯人注册网站研究中心波士顿大学
2波士顿大学科学计算与可视化小组

项目概述

EarLab是一个虚拟实验室，旨在允许来自各种背景的科学家对哺乳动物听觉通路的大规模计算模型进行实验。EarLab模拟基于可互换的构建块或模块，每个模块代表听觉系统或声源、数据采集和数据可视化系统的不同组成部分。这些模块被设计为在分布式异构计算环境中运行，并在运行时进行配置。生理模块被设计为物种独立，在运行时从参数数据库加载物种相关参数。目前的系统包括表示声源、声源与鼓膜之间的传播以及丘脑下听觉通路的模块。

整个仿真体系结构被设计成能够表示任何生理系统或系统组。该软件分为五层：用户界面层、表示层、控制层、传输层和模块层。用户界面层是一个标准的web浏览器。表示层介于用户界面和控制层之间，将用户请求传递给控制层，并将控制层对这些请求的响应呈现给用户。控制层管理仿真环境，在创建、加载、执行和检查仿真过程中维护模型状态的详细表示。传输层调解控制层和模块层之间以及模块层元素之间的所有数据传输。

传输层在每次运行开始时配置，以反映模块层实体之间所需的连接。一旦模拟开始，模块之间通过传输层传递模拟数据，以及向控制层传递状态信息（当前状态、计算进度等），这些信息可以进一步总结并作为当前模拟的总体进度信息呈现给用户。

模拟描述

这个模拟模拟了哺乳动物的一些外周听觉处理，从基底膜（耳蜗的一部分）对原始信号的频率分解，到内耳毛细胞（基底膜的一部分）的纳米级位移，再到听神经（与内耳毛细胞突触连接）向神经信号的转换。模拟处理刺激到左耳和右耳。

致谢

本澳门威尼斯人注册网站研究由NIDCD和NIMH资助，编号DC04731。