Выпуски

 / 

2021

 / 

Июнь

  

Обзоры актуальных проблем


Функциональные сети головного мозга: от восстановления связей до динамической интеграции

  а, б,  а,  а,  а,  а,  а, в
а Университет Иннополис, ул. Университетская 1, Иннополис, Татарстан, 420500, Российская Федерация
б Саратовский государственный медицинский университет им. В. И. Разумовского, ул. Большая Казачья 112, Саратов, 410012, Российская Федерация
в Center for Biomedical Technology Technical University of Madrid, Campus Montegancedo, Pozuelo de Alarcón, Madrid, 28223, Spain

Представлен обзор физико-математических методов восстановления функциональных сетей головного мозга на основании регистрируемой активности головного мозга. Рассматриваются наиболее эффективные и популярные методы, а также их преимущества, недостатки и ограничения применения. Обсуждаются вопросы применения теории сложных сетей к восстанавливаемым функциональным сетям головного мозга для объяснения эффектов динамической интеграции в головном мозге и их влияния на разнообразную функциональность головного мозга и сознания, а также процессов, приводящих к патологической активности центральной нервной системы. Рассматриваются вопросы приложений данных подходов как к описанию функционирования головного мозга при различных когнитивных и патологических процессах, так и для создания новых нейроинтерфейсов, основанных на детектировании изменения функциональных связей в головном мозге.

Текст pdf (1,8 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2020.06.038807
Ключевые слова: функциональные связи, синхронизация, сложные сети, нейронные сети, анализ электроэнцефалограмм и магнитоэнцефалограмм
PACS: 05.45.−a, 05.45.Tp, 05.45.Xt, 64.60.aq, 87.85.dd, 87.85.dm (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2020.06.038807
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2021/6/c/
000691293300003
2-s2.0-85114556792
2021PhyU...64..584H
Цитата: Храмов А Е, Фролов Н С, Максименко В А, Куркин С А, Казанцев В Б, Писарчик А Н "Функциональные сети головного мозга: от восстановления связей до динамической интеграции" УФН 191 614–650 (2021)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 29 марта 2020, доработана: 28 июня 2020, 29 июня 2020

English citation: Hramov A E, Frolov N S, Maksimenko V A, Kurkin S A, Kazantsev V B, Pisarchik A N “Functional networks of the brain: from connectivity restoration to dynamic integrationPhys. Usp. 64 584–616 (2021); DOI: 10.3367/UFNe.2020.06.038807

Список литературы (349) Статьи, ссылающиеся на эту (46) Похожие статьи (20) ↓

  1. А.Н. Писарчик, А.Е. Храмов «Стохастические процессы в нейронной сети головного мозга и их влияние на восприятие и принятие решений» 193 1298–1324 (2023)
  2. А.А. Короновский, О.И. Москаленко, А.Е. Храмов «О применении хаотической синхронизации для скрытой передачи информации» 179 1281–1310 (2009)
  3. А.Н. Павлов, А.Е. Храмов и др. «Вейвлет-анализ в нейродинамике» 182 905–939 (2012)
  4. М.И. Рабинович, М.К. Мюезинолу «Нелинейная динамика мозга: эмоции и интеллектуальная деятельность» 180 371–387 (2010)
  5. Г.И. Стрелкова, В.С. Анищенко «Пространственно-временные структуры в ансамблях связанных хаотических систем» 190 160–178 (2020)
  6. В.В. Клиньшов, В.И. Некоркин «Синхронизация автоколебательных сетей с запаздывающими связями» 183 1323–1336 (2013)
  7. О.В. Масленников, М.М. Пугавко и др. «Нелинейная динамика и машинное обучение рекуррентных спайковых нейронных сетей» 192 1089–1109 (2022)
  8. О.В. Масленников, В.И. Некоркин «Адаптивные динамические сети» 187 745–756 (2017)
  9. В.С. Анищенко, А.Б. Нейман и др. «Стохастический резонанс как индуцированный шумом эффект увеличения степени порядка» 169 7–38 (1999)
  10. Г.Н. Борисюк, Р.М. Борисюк и др. «Модели динамики нейронной активности при обработке информации мозгом — итоги «десятилетия»» 172 1189–1214 (2002)
  11. А.Б. Медвинский, С.В. Петровский и др. «Формирование пространственно-временных структур, фракталы и хаос в концептуальных экологических моделях на примере динамики взаимодействующих популяций планктона и рыбы» 172 31–66 (2002)
  12. В.П. Будаев, С.П. Савин, Л.М. Зелёный «Наблюдения перемежаемости и обобщённого самоподобия в турбулентных пограничных слоях лабораторной и магнитосферной плазмы: на пути к определению количественных характеристик переноса» 181 905–952 (2011)
  13. В.К. Ванаг «Волны и динамические структуры в реакционно-диффузионных системах. Реакция Белоусова-Жаботинского в обращенной микроэмульсии» 174 991–1010 (2004)
  14. В.С. Анищенко, С.В. Астахов «Теория возвратов Пуанкаре и её приложение к задачам нелинейной физики» 183 1009–1028 (2013)
  15. Г.Р. Иваницкий, А.А. Деев, Е.П. Хижняк «Может ли существовать долговременная структурно-динамическая память воды?» 184 43–74 (2014)
  16. Г.Р. Иваницкий «XXI век: что такое жизнь с точки зрения физики» 180 337–369 (2010)
  17. В.С. Анищенко, Т.Е. Вадивасова и др. «Статистические свойства динамического хаоса» 175 163–179 (2005)
  18. Б.С. Кернер, В.В. Осипов «Самоорганизация в активных распределенных средах (Сценарии спонтанного образования и эволюции диссипативных структур)» 160 (9) 1–73 (1990)
  19. Б.Н. Белинцев «Диссипативные структуры и проблема биологического формообразования» 141 55–101 (1983)
  20. Ю.М. Романовский, А.Н. Тихонов «Молекулярные преобразователи энергии живой клетки. Протонная АТФ-синтаза — вращающийся молекулярный мотор» 180 931–956 (2010)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение