Тип: теоретический Область знаний: радиофизика Метод: компьютерное моделирование

Цель работы

Построение и исследование математических моделей феноменов, связанных с синхронизацией в ансамблях нейронов (формирование фокуса внимания, рабочая память), методами теории колебаний.

Описание проекта

Исследование динамики ансамблей нейронов является одной из наиболее актуальных, интересных и сложных задач. В многочисленных работах по математическому моделированию динамики ансамблей нейронов основным объектом исследования является феномен синхронизации групп нейронов. Из экспериментальных исследований активности мозга было установлено, что синхронизация в различных областях мозга является показателем процессов обработки информации. Одним из наиболее интересных эффектов является эффект формирования фокуса внимания. Под фокусом внимания понимается выбор одного объекта во множестве присутствующих во входной сенсорной информации (зрительное поле, слуховое поле) и направление ресурсов мозга на изучение характеристик и особенностей (цвет, размер, интерес и т.д.) выбранного объекта. При этом группы нейронов, отвечающие за признаки, имеющиеся у данного объекта, оказываются синхронизованы. Пример последовательного выбора объектов в фокус внимания представлен на рисунке:

Удобным инструментом для исследования динамических систем любой природы являются методы теории колебаний. Данные методы, например бифуркационный анализ, позволяют анализировать поведение динамической системы в зависимости от параметров системы и понимать внутреннюю структуру модели, что позволяет более эффективно изучать активность, которую демонстрирует модель.

Координатор проекта

Асп. Мищенко Михаил Андреевич (mischenko@neuro.nnov.ru)

Коллектив исполнителей

Матросов Валерий Владимирович, Мищенко Михаил Андреевич