DenisSergeevitch/desktop-fly

解決する問題

DesktopFly は、コンピュータのデスクトップ上に生息する仮想的な 3D ショウジョウバエを作成し、実際の神経回路の生きた視覚化として機能します。複雑なコネクトームデータ（脳内の神経接続の地図）と観察可能な行動の間のギャップを埋め、特定のニューロンが歩行、飛行、グルーミングなどの身体的行動をどのように駆動するかをシミュレートします。

仕組み

このプロジェクトは、FlyWire と MaleCNS データセットからの実際の脳の配線データを使用して、スパイキング神経シミュレーションを駆動します。

• 神経シミュレーション：数千のニューロンのリーキー・インテグレート・アンド・ファイア（LIF）シミュレーションを実行します。例えば、高次脳機能のための 668 ニューロン回路と、脚の動きのための 1,045 ニューロンの運動回路をシミュレートします。
• 感覚統合：ハエはデスクトップ環境に反応します。ウィンドウの端を止まるための縁として扱い、動くウィンドウを「迫り来る」脅威と見なし、マウスクリックを物理的なタップとして、キーボード入力を振動として解釈します。
• 身体：神経スパイクは、プロシージャルな 3D ボディを駆動する運動コマンドに変換されます。MaleCNS 実装では、シミュレートされた運動活動が関節と足の接触フィードバックを駆動します。
• インタラクティブな脳：ユーザーはハエの脳をリアルタイムで表示するウィンドウを開くことができ、領域をクリックして「光遺伝学的に」ニューロンを刺激し、結果として生じる行動を観察できます。

対象読者

神経科学、ロボティクス、生物学的シミュレーションの愛好家で、コネクトームデータが実際に動作するのを見たい人、またユニークでインタラクティブなデスクトップペットを楽しむユーザーに適しています。

ハイライト

• 実際のデータに基づく：FlyWire と MaleCNS データセットからの実際のニューロン位置と接続数を使用。
• 環境認識：macOS のウィンドウフレーム、カーソルの動き、システムの熱状態に反応（Mac が熱いとハエの動きが速くなります）。
• クロスプラットフォーム：macOS にネイティブ対応し、Windows には Electron ポート経由で対応。
• 生物学的に着想：逃避反応のための巨大繊維（GF）や後退歩行のための MDN など、特定の経路をシミュレート。