ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)


Нелинейная динамика и нейронаука

Thalamo-cortical dysrhythmia and its diagnostic principles

Aim. In the brain of mammals and humans, several widespread neuronal networks are capable of generating spontaneous rhythmic activity. Among them is the thalamo-cortical network, which involves neurons of the thalamus (diencephalon) and in the neocortex and characterized by hierarchical organization. The thalamo-cortical network generates alpha rhythms with a frequency of about 8...14 Hz. Various neurological and psychiatric disorders are known to associate with similar disturbances of thalamo-cortical rhythms, i.e. the thalamo-cortical dysrhythmia.

Циклы-утки и торы-утки в слабо-неоднородном ансамбле нейронов ФитцХью-Нагумо с возбуждающими синаптическими связями

Цель настоящего исследования - изучить динамику слабо-неоднородного ансамбля из трех нейронов ФитцХью-Нагумо с синаптическими возбуждающими связями. Установить основные типы наблюдаемых в такой системе уточных решений и выявить области в пространстве параметров, отвечающие существованию этих решений. Методы. В данной работе для изучения динамики автономных систем применяются аналитические методы, основанные на геометрической теории сингулярных возмущений.

Interaction between PFC neural networks ultraslow fluctuations and brain oscillations

Aim of the work was to study the influence of different brain rhythms (i.e. theta, beta, gamma ranges with frequencies from 5 to 80 Hz) on the ultraslow oscillations with frequency of 0.5 Hz and below, where high and low activity states alternate. Ultraslow oscillations are usually observed within neural activity in the human brain and in the prefrontal cortex in particular during rest. Ultraslow oscillations are considered to be generated by local cortical circuitry together with pulse-like inputs and neuronal noise.

Dynamics of a network of map-based model neurons for supervised learning of a reservoir computing system

The purpose of this work is to develop a reservoir computing system that contains a network of model neurons with discrete time, and to study the characteristics of the system when it is trained to autonomously generate a harmonic target signal. Methods of work include approaches of nonlinear dynamics (phase space analysis depending on parameters), machine learning (reservoir computing, supervised error minimization) and computer modeling (implementation of numerical algorithms, plotting of characteristics and diagrams). Results.

Detecting the primary time scale of evolution of information properties for local field potentials in brain at absence epilepsy

The purpose of the current study is to determine how the characteristic time (lag) responsible for keeping information about the previous dynamics in the brain local field potential signals evaluates in time. This time is necessary to know in order to construct forecasting models for coupling estimation and seizure prediction and detection. Methods. Mutual information function calculated between a signal with itself shifted in time is used. The shift varies from 0 to one half of characteristic oscillation period.

Определение основного временного масштаба эволюции информационных свойств сигнала локальных потенциалов мозга при абсансной эпилепсии

Цель данной работы — определить, как меняется характерное время (лаг), отвечающее за сохранение в сигнале локальных потенциалов мозга информации о прошлом состоянии с началом, во время течения и с окончанием пик-волновых разрядов — основного энцефалографического признака абсансной эпилепсии. Это время необходимо для построения предсказательных моделей с целью оценки связанности между структурами мозга, а также детектирования и предсказания эпилептиформной активности.

Таламо-кортикальная дизритмия и принципы её диагностики

Цель. В головном мозге млекопитающих и человека есть несколько обширных нейронных сетей, способных генерировать спонтанную ритмическую активность. Среди них выделяется таламо-кортикальная сеть, объединяющая нейроны таламуса (область промежуточного мозга) и коры больших полушарий головного мозга и имеющая сложную иерархическую организацию. Таламо-кортикальная сеть генерирует т.н. семейство альфа-ритмов с частотой около 8-14 Гц. Многие неврологические и психические заболевания сопровождаются сходными нарушениями таламо-кортикальных ритмов, т.е.

Interaction between PFC neural networks ultra-slow fluctuations and brain oscillations

The aim of our work was to study the influence of the different brain rhythms (i.e. theta, beta, gamma ranges with frequencies from 5 Hz to 80 Hz) on the ultra slow oscillations (USOs with frequency of 0.5 Hz and below), where high and low activity states alternate. The USOs is usually observed within neural activity in the human brain and in the prefrontal cortex in particular during rest. The USOs are considered to be generated by the local cortical circuitry together with pulse-like inputs and neuronal noise.

Динамика сети дискретных модельных нейронов при контролируемом обучении системы резервуарных вычислений

Цель настоящей работы состоит в построении системы резервуарных вычислений, которая содержит сеть модельных нейронов с дискретным временем, и изучении характеристик системы при её обучении автономно генерировать гармонический целевой сигнал.

Методы работы включают в себя подходы нелинейной динамики (анализ фазового пространства в зависимости от параметров), машинного обучения (резервуарные вычисления, контролируемая минимизация ошибки) и компьютерного моделирования (реализация численного алгоритма, построение характеристик и диаграмм).

Pages

На сайте журнала 16.07.2020 запланированы технические работы. В это время сайт может быть недоступен. С уважением, администрация сайта.