Известия высших учебных заведений
ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)


Нелинейная динамика и нейронаука

Нелинейные явления в осцилляторных сетях Курамото с динамическими связями

Цель настоящего исследования – познакомить читателя с одним из эффективных подходов к описанию процессов в адаптивных сетях, построенных в рамках широко известной модели Курамото. Методы. Решение поставленной задачи основано на анализе результатов работ, посвящённых изучению динамики осцилляторных сетей с адаптивными связями. Рассмотрены основные классы моделей динамических связей, используемых при описании адаптивных сетей, проанализированы динамические и структурные эффекты, вызванные наличием соответствующего закона адаптации связей. Результаты.

Мониторинг состояния головного мозга человека в задачах принятия решений при восприятии стимулов

Цель настоящего обзора – рассмотрение современного состояния исследования сенcомоторной интеграции в мозге человека при визуальном восприятии и последующем принятии решений в условиях недостаточной информации. Методы. В данном обзоре рассматриваются подходы частотно-временного вейвлет-анализа для выявления особенностей активности мозга при выполнении перцептивных задач, а также возможности использования подобных методов в задачах построения интерфейсов мозг – компьютер. Результаты.

Гемодинамический ответ в моторной коре на выполнение различных типов движения

Цель настоящего исследования - Изучение особенностей гемодинамического ответа на выполнение различных типов движения (одиночное движение, серия движений, «тэппинг») правой рукой.

Revealing the neural network underlying covert picture-naming paradigm using magnetoencephalography

We have conducted a series of MEG experiments based on the covert picture-naming task with fourteen non-native English speakers, who made up three groups with different kinds of language training and proficiencies. We found two stages of brain response, corresponding to sensory and semantic processing, which differed in spatio-temporal cortical activation. The active regions found in our two-stage response are consistent with the active regions found in other studies based on techniques such as fMRI, ECoG, and direct electrical stimulation. The sensory processing stage remained uniform across the three differently proficient groups, whereas the semantic processing stage showed inconsistencies. A new understanding of the mechanisms of covertly naming pictures and their neuronal substrate has been obtained. The complete mechanism of the semantic processing stage seems to be much more complex and requires further work. It seems that there are bidirectional connections between the three-focal network formed by fusiform gyrus, Broca's area, and Wernicke's area, and their causal relationships need to be investigated in the future. The connections of this network with the intraparietal sulcus also need to be investigated. In addition, a robust method to identify evoked response peaks needs to be developed in future. Finally, this work highlights the importance of fusiform gyrus, which is at risk of resection in mesial temporal lobe epilepsies.

Влияние "сенсорной предыстории" на обработку головным мозгом неоднозначных визуальных стимулов

Цель исследования - изучить влияние особенностей сенсорной информации, предшествующей целевому визуальному стимулу, на его обработку нейронной сетью коры головного мозга. В качестве визуальных стимулов используются неоднозначные изображения - кубы Неккера с высокой и низкой степенью неоднозначности.

Modern Approaches to the Formation of Intelligent Monitoring in the Context of Digital Manufacturing

The purpose of this study is to analyze the problems and approaches to intelligent monitoring in multiproduct automated production with regard to its digitalization; examine an example of the manufactured part quality monitoring based on neural networks. Methods. The paper investigates the possibility of using artificial neural networks to monitor the quality of manufactured parts in real time. Results.

Концентрация кальция в астроцитах: возникновение сложных спонтанных колебаний и их затухание

Цель данной работы – показать механизмы переходов между различными динамическими режимами спонтанной кальциевой активности астроцитов. С этой целью динамика недавно представленной математической модели Лаврентовича–Хемкина была исследована как аналитическими, так и численными методами. Методы. Для получения условий прекращения колебаний был проведен линейный анализ устойчивости точки равновесия. Сложная динамика изучалась численно в рамках построения реализаций и бифуркационных диаграмм. Результаты.

Нейросетевая активность в первичных культурах гиппокампа при ингибировании HIF-пролилгидроксилазы

Важной научной задачей является исследование нейросетевой функциональной активности и оценка реорганизации сети в различных патологических состояниях, например, при моделировании гипоксии. Гипоксия является одним из ключевых повреждающих факторов при различных патологиях головного мозга, таких как инсульт, черепно-мозговая травма, нейродегенеративные заболевания и т. д. Гипоксическое повреждение приводит к структурным и функциональным нарушениям нейрон-глиальных сетей.

Рекуррентный анализ сложности предстимульных сигналов ЭЭГ и их связь с возрастными изменениями в двигательной активности мозга

Целью данного исследования является изучение влияния процессов естественного старения на нейронные механизмы мозга, ответственные за обработку двигательной активности человека. Подобные биомаркеры возрастных изменений могут быть обнаружены с помощью математических методов анализа временных рядов и анализа сложности сигналов. Методы. В данном исследовании для анализа сложности предстимульных сигналов ЭЭГ в двух возрастных группах испытуемых были использованы меры рекуррентного анализа.

Ограничения вычислительной сложности и оптимальные размеры кластера для управления роем в некооперативных играх

Цель работы – определить зависимость между вычислительной сложностью управления роем частиц и доступными вычислительными ресурсами для выбора оптимальной стратегии управления. Получить формулы связи между доступной вычислительной сложностью, количеством кластеров в рое, числом взаимодействующих игроков и глубиной вычислений при поиске субоптимального управления. Методы. Для поиска оптимального управления используется метод максимизации целевой функции.

Страницы