Gli scienziati spiegano come comprendere il comportamento complesso delle reti neurali

Un team di scienziati ha esaminato nella monografia l'applicazione dell'analisi wavelet allo studio di vari tipi

dati neurofisiologici - dalle registrazionidalla dinamica dei singoli neuroni all'attività collettiva dell'intera rete neurale del cervello. L'analisi wavelet è un'alternativa all'analisi spettrale classica, ma le wavelet consentono di generalizzare i dati dell'analisi spettrale e di considerare il comportamento di una rete neurale contemporaneamente su scale temporali diverse, evidenziando ciò che è più importante ed eliminando ritmi e rumori non necessari. I ricercatori hanno così dimostrato come sia possibile dare uno sguardo nuovo al comportamento complesso dei sistemi neurali a vari livelli: dalla dinamica microscopica delle singole cellule nervose, cioè l'analisi delle registrazioni dell'attività dei singoli neuroni, alla macroscopica dinamica delle reti neurali globali del cervello - analisi dei dati dell'elettroencefalogramma e della magnetoencefalografia.

La creazione della teoria delle ondine è stata una digli eventi più importanti della matematica degli ultimi decenni. Questo è probabilmente l'unico concetto che è stato utilizzato in quasi tutte le aree della scienza fondamentale, dalla teoria delle particelle elementari alla biofisica e alla geofisica. Le wavelet sono ampiamente utilizzate per il riconoscimento e la compressione di immagini, l'analisi e la sintesi di segnali complessi, lo studio di flussi turbolenti, l'estrazione di caratteristiche da dati biologici e medici, ecc.

Alexander Khramov, capo del laboratorio di neuroscienze e tecnologie cognitive dell'Università di Innopolis

Il libro include gli argomenti più recenti che sono rilevantiper un vasto pubblico che lavora nelle neuroscienze sperimentali e computazionali. La monografia contiene 9 capitoli, contengono un'introduzione matematica all'analisi delle wavelet e una panoramica della ricerca in questo nuovo argomento nel campo delle neuroscienze: microdinamica utilizzando l'esempio dell'analisi dell'attività dei singoli neuroni mediante wavelet, approcci ibridi basati su wavelet e macchina apprendimento, attività neuronale e microdinamica cerebrale con attività epilettica e altro ancora.

Gli scienziati hanno scritto un libro basato sui risultatiproprie ricerche in questo settore. Nel 2015 è stata pubblicata la prima edizione della monografia; nella seconda edizione gli autori hanno aggiornato le informazioni, rivisto i capitoli esistenti e ne hanno scritti di nuovi, anche sulla base delle ricerche condotte presso l'Università di Innopolis.

“La monografia può essere usata come libro di testo pernon specialisti, laureati e laureandi. Il libro è una risorsa importante per neurofisiologi, biofisici e matematici che hanno familiarità con i sistemi dinamici non lineari e l'elaborazione dei dati, nonché per gli studenti laureati specializzati in questi e in campi correlati ", ha aggiunto Alexander Khramov.

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