Forskere forklarer hvordan man skal forstå den komplekse oppførselen til nevrale nettverk

Et team av forskere gjennomgikk i monografien anvendelsen av wavelet-analyse til studiet av ulike

nevrofysiologiske data - fra opptakdynamikken til individuelle nevroner til den kollektive aktiviteten til hele hjernens nevrale nettverk. Wavelet-analyse er et alternativ til klassisk spektralanalyse, men wavelets lar deg generalisere spektralanalysedata og vurdere oppførselen til et nevralt nettverk samtidig på forskjellige tidsskalaer, fremheve det som er viktigst og eliminere unødvendige rytmer og støy. Dermed viste forskerne hvordan det er mulig å ta et nytt blikk på den komplekse oppførselen til nevrale systemer på ulike nivåer: fra den mikroskopiske dynamikken til individuelle nerveceller, det vil si analyse av registreringer av aktiviteten til individuelle nevroner, til den makroskopiske dynamikk av globale nevrale nettverk i hjernen - analyse av elektroencefalogram og magnetoencefalografidata.

Opprettelsen av wavelet-teori var en avde viktigste hendelsene i matematikk de siste tiårene. Dette er sannsynligvis det eneste konseptet som har blitt brukt i nesten alle områder av grunnleggende vitenskap fra teorien om elementærpartikler til biofysikk og geofysikk. Wavelets er mye brukt for bildegjenkjenning og komprimering, kompleks signalanalyse og syntese, studere turbulente strømmer, trekke ut funksjoner fra biologiske og medisinske data, etc.

Alexander Khramov, leder for laboratoriet for nevrovitenskap og kognitiv teknologi ved Innopolis University

Boken inneholder de siste emnene som er relevantefor et bredt publikum som jobber innen eksperimentell og beregningsmessig nevrovitenskap. Monografien inneholder 9 kapitler, de inneholder en matematisk innføring i wavelet-analyse og en oversikt over forskning innen dette nye emnet innen nevrovitenskap: mikrodynamikk ved hjelp av eksemplet på å analysere aktiviteten til individuelle nevroner ved hjelp av wavelets, hybrid tilnærminger basert på wavelets og maskin læring, neuronal aktivitet og hjernens mikrodynamikk med epileptisk aktivitet og mer.

Forskere skrev en bok basert på resultateneegen forskning på dette området. I 2015 ble den første utgaven av monografien publisert i den andre utgaven, forfatterne oppdaterte informasjonen, reviderte de eksisterende kapitlene og skrev nye, blant annet basert på forskningen de utførte ved Innopolis University.

“Monografien kan brukes som lærebok forikke-spesialister, studenter og studenter. Boken er en viktig ressurs for nevrofysiologer, biofysikere og matematikere som er kjent med ikke-lineære dynamiske systemer og databehandling, samt for studenter som spesialiserer seg innen disse og relaterte felt, ”la Alexander Khramov til.

Les mer

UAE tester kunstig nedbørsteknologi i 50-graders varme

Fysikere fortalte hva som vil skje hvis månen nærmer seg jorden

Utseendet til terrestriske planter for 400 millioner år siden endret reguleringen av jordens klima