Forskere forklarer, hvordan man forstår den komplekse opførsel af neurale netværk

Et team af forskere gennemgik i monografien anvendelsen af ​​wavelet-analyse til studiet af forskellige

neurofysiologiske data - fra optagelserdynamikken i individuelle neuroner til den kollektive aktivitet af hele hjernens neurale netværk. Wavelet-analyse er et alternativ til klassisk spektralanalyse, men wavelets giver dig mulighed for at generalisere spektralanalysedata og overveje opførselen af ​​et neuralt netværk samtidigt på forskellige tidsskalaer, hvilket fremhæver det vigtigste og eliminerer unødvendige rytmer og støj. Forskerne viste således, hvordan det er muligt at tage et nyt kig på neurale systemers komplekse adfærd på forskellige niveauer: fra den mikroskopiske dynamik i individuelle nerveceller, det vil sige analyse af optagelser af individuelle neuroners aktivitet, til de makroskopiske. dynamik af globale neurale netværk i hjernen - analyse af elektroencefalogram og magnetoencefalografidata.

Skabelsen af ​​wavelet teori var en afde vigtigste begivenheder i matematik gennem de seneste årtier. Dette er sandsynligvis det eneste koncept, der er blevet brugt i næsten alle områder af grundlæggende videnskab fra teorien om elementarpartikler til biofysik og geofysik. Wavelets bruges i vid udstrækning til billedgenkendelse og komprimering, kompleks signalanalyse og syntese, undersøgelse af turbulente strømme, udtrækning af funktioner fra biologiske og medicinske data osv.

Alexander Khramov, leder af laboratoriet for neurovidenskab og kognitive teknologier ved Innopolis University

Bogen indeholder de nyeste emner, der er relevantefor et bredt publikum, der arbejder inden for eksperimentel og beregningsmæssig neurovidenskab. Monografien indeholder 9 kapitler, de indeholder en matematisk introduktion til wavelet -analyse og en oversigt over forskning inden for dette nye emne inden for neurovidenskab: mikrodynamik ved hjælp af eksemplet på analyse af individuelle neurons aktivitet ved hjælp af bølger, hybridmetoder baseret på bølger og maskine læring, neuronal aktivitet og hjernemikrodynamik med epileptisk aktivitet og mere.

Forskere skrev en bog baseret på resultaterneegen forskning på området. I 2015 blev den første udgave af monografien offentliggjort; i den anden udgave opdaterede forfatterne oplysningerne, reviderede de eksisterende kapitler og skrev nye, herunder baseret på den forskning, de udførte på Innopolis University.

”Monografien kan bruges som lærebog tilikke-specialister, kandidatstuderende og studerende. Bogen er en vigtig ressource for neurofysiologer, biofysikere og matematikere, der er fortrolige med ikke -lineære dynamiske systemer og databehandling, samt for kandidatstuderende med speciale i disse og beslægtede områder, ”tilføjede Alexander Khramov.

Læs mere

UAE tester kunstig nedbørsteknologi i 50 graders varme

Fysikere fortalte, hvad der vil ske, hvis månen nærmer sig Jorden

Udseendet af jordbaserede planter for 400 millioner år siden ændrede reguleringen af ​​Jordens klima