6 Июля 2020
1234
Ученые ТюмГУ моделируют нейронные сети головного мозга

Одним из основных результатов исследования станет метод высокоточной локализации очагов эпилептогенной активности в коре мозга, который позволит существенно снизить негативные последствия нейрохирургических операций. 

Постдоком Института X-BIO Евгением Бурлаковым предложен новый подход к исследованию математических моделей нейронных систем. Полученные результаты приняты к публикации журналом «Mathematical Methods in the Applied Sciences». Исследование выполнено в рамках проекта, направленного на развитие математической теории волновой электрической активности головного мозга и поддержанного Российским научным фондом и Российским фондом фундаментальных исследований. Проект реализуется совместно с Институтом высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Институтом проблем управления имени В.А. Трапезникова РАН и НИЦ «Курчатовский институт». В исследованиях задействованы специалисты-нейрофизиологи, математики, программисты, способные работать на стыке дисциплин.
 
Изучаемые в проекте бегущие волны электрических потенциалов – самое заметное и хорошо идентифицируемое явление нейронной сетевой активности в неокортексе. При эпилепсии, бегущие волны ответственны за выключение в момент приступа специализированных нейронных схем, реализующих восприятие внешних стимулов, память и сознание. С другой стороны, бегущие волны в своих непатологических проявлениях являются необходимым нейрофизиологическим компонентом, организующим высшую нервную деятельность головного мозга. Прямая регистрация бегущих волн возможна только инвазивными методами: внутрикорковыми электродами или с использованием потенциалзависимых красителей. В рамках проекта планируется разработать подход вычисления параметров бегущих волн на основании непрямых методов регистрации, таких как ЭЭГ, МЭГ, фМРТ. Таким образом, проект направлен на получение информации, которая на данный момент доступна только в экспериментах на животных и при нейрохирургических вмешательствах у людей. Одним из основных результатов будет являться метод высокоточной локализации очагов эпилептогенной активности в коре мозга, который позволит существенно снизить негативные последствия нейрохирургических операций. Результаты исследований также планируется использовать при создании медицинских диагностических систем и для выработки рекомендаций по созданию совершенных интерфейсов «мозг-компьютер».
 
Математические основы моделирования нейросетевой активности включены в учебную программу магистратуры «Математическая биология и биоинформатика», открытой в Институте X-BIO ТюмГУ в 2019 году совместно с НИИ биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича (Москва).

Источник:
Управление стратегических коммуникаций ТюмГУ

Фото: apptractor.ru



Поделиться
-BIO
Институт экологической
и сельскохозяйственной
биологии
ТюмГУ

625003, Тюменская область,
г. Тюмень, ул. Ленина, 25

Михаил Жак
Заместитель директора
(3452) 59-74-00
Джамиля Укарханова
Руководитель учебного офиса
(3452) 59-74-00