Los científicos explican cómo comprender el complejo comportamiento de las redes neuronales

Un equipo de científicos revisó en la monografía la aplicación del análisis wavelet al estudio de diversos

datos neurofisiológicos - de grabacionesla dinámica de las neuronas individuales a la actividad colectiva de toda la red neuronal del cerebro. El análisis de wavelets es una alternativa al análisis espectral clásico, pero los wavelets le permiten generalizar los datos del análisis espectral y considerar el comportamiento de una red neuronal simultáneamente en diferentes escalas de tiempo, resaltando lo más importante y eliminando ritmos y ruidos innecesarios. Así, los investigadores demostraron cómo es posible observar desde una nueva perspectiva el complejo comportamiento de los sistemas neuronales en varios niveles: desde la dinámica microscópica de las células nerviosas individuales, es decir, el análisis de los registros de la actividad de las neuronas individuales, hasta la macroscópica. dinámica de las redes neuronales globales del cerebro: análisis de datos de electroencefalograma y magnetoencefalografía.

La creación de la teoría de las wavelets fue una deLos acontecimientos más importantes de las matemáticas de las últimas décadas. Este es probablemente el único concepto que se ha utilizado en casi todas las áreas de la ciencia fundamental, desde la teoría de las partículas elementales hasta la biofísica y la geofísica. Las wavelets se utilizan ampliamente para el reconocimiento y la compresión de imágenes, el análisis y síntesis de señales complejas, el estudio de flujos turbulentos, la extracción de características de datos biológicos y médicos, etc.

Alexander Khramov, jefe del Laboratorio de Neurociencia y Tecnologías Cognitivas de la Universidad de Innopolis

El libro incluye los temas más recientes que son relevantespara una amplia audiencia que trabaja en neurociencia experimental y computacional. La monografía contiene 9 capítulos, contienen una introducción matemática al análisis de wavelets y una descripción general de la investigación en este nuevo tema en el campo de la neurociencia: microdinámica utilizando el ejemplo de análisis de la actividad de neuronas individuales utilizando wavelets, enfoques híbridos basados ​​en wavelets y máquina. aprendizaje, actividad neuronal y microdinámica cerebral con actividad epiléptica y más.

Los científicos escribieron un libro basado en los resultados.propia investigación en esta área. En 2015, se publicó la primera edición de la monografía; en la segunda edición, los autores actualizaron la información, revisaron los capítulos existentes y escribieron otros nuevos, incluso basados ​​en la investigación que realizaron en la Universidad de Innopolis.

“La monografía se puede utilizar como libro de texto parano especialistas, estudiantes de posgrado y pregrado. El libro es un recurso importante para los neurofisiólogos, biofísicos y matemáticos familiarizados con los sistemas dinámicos no lineales y el procesamiento de datos, así como para los estudiantes graduados que se especializan en estos campos y otros relacionados ”, agregó Alexander Khramov.

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