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
Адрес для корреспонденции:  a.hramov@innopolis.ru
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 (63) Похожие статьи (20) ↓

  1. А.Н. Павлов, А.Е. Храмов и др. «Вейвлет-анализ в нейродинамике» УФН 182 905–939 (2012)
  2. А.Н. Писарчик, А.Е. Храмов «Стохастические процессы в нейронной сети головного мозга и их влияние на восприятие и принятие решений» УФН 193 1298–1324 (2023)
  3. А.А. Короновский, О.И. Москаленко, А.Е. Храмов «О применении хаотической синхронизации для скрытой передачи информации» УФН 179 1281–1310 (2009)
  4. М.И. Рабинович, М.К. Мюезинолу «Нелинейная динамика мозга: эмоции и интеллектуальная деятельность» УФН 180 371–387 (2010)
  5. Г.И. Стрелкова, В.С. Анищенко «Пространственно-временные структуры в ансамблях связанных хаотических систем» УФН 190 160–178 (2020)
  6. В.В. Клиньшов, В.И. Некоркин «Синхронизация автоколебательных сетей с запаздывающими связями» УФН 183 1323–1336 (2013)
  7. О.В. Масленников, М.М. Пугавко и др. «Нелинейная динамика и машинное обучение рекуррентных спайковых нейронных сетей» УФН 192 1089–1109 (2022)
  8. О.В. Масленников, В.И. Некоркин «Адаптивные динамические сети» УФН 187 745–756 (2017)
  9. Г.Н. Борисюк, Р.М. Борисюк и др. «Модели динамики нейронной активности при обработке информации мозгом — итоги «десятилетия»» УФН 172 1189–1214 (2002)
  10. В.С. Анищенко, С.В. Астахов «Теория возвратов Пуанкаре и её приложение к задачам нелинейной физики» УФН 183 1009–1028 (2013)
  11. В.С. Анищенко, А.Б. Нейман и др. «Стохастический резонанс как индуцированный шумом эффект увеличения степени порядка» УФН 169 7–38 (1999)
  12. Г.Р. Иваницкий, А.А. Деев, Е.П. Хижняк «Может ли существовать долговременная структурно-динамическая память воды?» УФН 184 43–74 (2014)
  13. Г.Р. Иваницкий «XXI век: что такое жизнь с точки зрения физики» УФН 180 337–369 (2010)
  14. 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» УФН 172 31–66 (2002)
  15. 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» УФН 181 905–952 (2011)
  16. В.К. Ванаг «Волны и динамические структуры в реакционно-диффузионных системах. Реакция Белоусова-Жаботинского в обращенной микроэмульсии» УФН 174 991–1010 (2004)
  17. В.С. Анищенко, Т.Е. Вадивасова и др. «Статистические свойства динамического хаоса» УФН 175 163–179 (2005)
  18. Ю.М. Романовский, А.Н. Тихонов «Молекулярные преобразователи энергии живой клетки. Протонная АТФ-синтаза — вращающийся молекулярный мотор» УФН 180 931–956 (2010)
  19. Л.В. Доронина-Амитонова, И.В. Федотов и др. «Нейрофотоника: оптические методы исследования и управления мозгом» УФН 185 371–392 (2015)
  20. П.Г. Фрик, Д.Д. Соколов, Р.А. Степанов «Вейвлет-анализ пространственно-временной структуры физических полей» УФН 192 69–99 (2022)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2025
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение