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1 | History of progress in simulating C. elegans | ||||||||||||||||||||||||
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3 | Date(s) | Project | Completed? | 3D or 2D? | Physics? | Which cells?** | Uses actual connectome? | Biologically accurate connection weights? | Cell development? | Environment? | Notes | ||||||||||||||
4 | 1991, 1993 | Niebur and Erdos | Yes | 2D | ? | CBM* | ? | No | No? | Crawling only. | |||||||||||||||
5 | 1997-1998 | NemaSys at University of Oregon | No | ? | ? | ? | ? | No | No? | ? | |||||||||||||||
6 | 1998 | Perfect C. elegans Project in Tokyo | No | ? | ? | ? | ? | No | No? | ? | |||||||||||||||
7 | 2004 | Virtual C. elegans project at Hiroshima University, Japan | Yes | 2D Skeleton | Rigid | n/a | Yes | No; used machine learning. | No | Crawling only. | |||||||||||||||
8 | 2004 | Bryden and Cohen at Leeds, UK | Yes | 2D | Rigid | Crawling only model lacking biomechanics | No | No | No | Crawling only. | 2 versions published in From Animals to Animats 8: Proceedings of Simulations and Adaptive Behavior, MIT Press, (2004) and Biological Cybernetics 98 (4), 339-351 (2008). | ||||||||||||||
9 | 2008 | Boyle and Cohen at Leeds, UK | Yes | 2D | Rigid | Preliminary crawling model | ? | No | No | Crawling only. | Published in Boyle, J.H., Bryden, J.A. and Cohen, N., Lecture Notes in Computer Science 4984, 37-47 (2008). | ||||||||||||||
10 | 2009 | Boyle, Berri and Cohen at Leeds, UK | Yes | 2D | Rigid beams along the width of the animal, and springs and dampers, both along the anterior-posterior axis (cuticle, muscles) and diagonally across the body. | Rectangular simplification of muscles only | Subset | No | No | Crawling only. | |||||||||||||||
11 | 2010 | Mailler at Tulsa, USA | Yes | 3D | Rigid | CBM* | No | No | No | Crawling only. | |||||||||||||||
12 | 2011 | Voegtlin, Thomas | Yes | 2D | Rigid beams along the width of the animal, and springs and dampers, both along the anterior-posterior axis (cuticle, muscles) and diagonally across the body. | Rectangular simplification of muscles only | Subset | No | No | Crawling only. | Independent implementation of Boyle, Berri and Cohen's 2009 model in CLONES. See https://www.youtube.com/watch?v=mM_C-AkVrDQ | ||||||||||||||
13 | 2011-2013 | Nemaload | No | 3D | ? | ? | Yes | Yes (aspirational) | No? | ? | |||||||||||||||
14 | 2007-2010 | Cyber Elegans | Incorporated into OpenWorm | 3D | Rigid | Rectangular simplification of muscles only | No | No | No | Crawling only. | |||||||||||||||
15 | 2011-2015? | OpenWorm v.1*** | No; ongoing | 3D | Soft-body | CBM* | Yes | Yes | No | Crawling only. | |||||||||||||||
16 | 2016? | OpenWorm v.2*** | No | 3D | Soft-body | All 959 cells | Yes | Yes | No | Crawling only. | |||||||||||||||
17 | 2017? | OpenWorm v.3*** | No | 3D | Soft-body | All 959 cells | Yes | Yes | No | Crawling or swimming | |||||||||||||||
18 | 2018? | OpenWorm + DevoWorm*** | No | 3D | Soft-body | All 959 cells | Yes | Yes | Yes | Crawling or swimming | |||||||||||||||
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20 | * CBM: An abbreviation I made up here to refer to models of only Cuticle with internal fluid pressure and Body-wall Muscles | ||||||||||||||||||||||||
21 | ** Which cells are simulated as first-class objects? In many simulations, a "dualist" approach is taken where the nervous system is not simulated directly as a collection of cells, but instead as a separate model that interacts with the actual simulation. In this "dualist" model, a simulated knife could not ablate a neuron, since the neuron is not simulated at an actual location in the physical model. In those models, the connectome is NOT a first-class object. | ||||||||||||||||||||||||
22 | *** This development plan is just Michael Currie's idea. I have not discussed it with the group, so this may be dramatically incorrect. | ||||||||||||||||||||||||
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24 | Credit for most of the pre-OpenWorm information: http://www.artificialbrains.com/openworm | ||||||||||||||||||||||||
25 | Many thanks to Netta Cohen for reviewing this list. Any errors remain Michael Currie's responsibility. | ||||||||||||||||||||||||
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