Стохастические процессы в нейронной сети головного мозга и их влияние на восприятие и принятие решений
А.Н. Писарчик†а,
А.Е. Храмов‡б,в аCenter for Biomedical Technology Technical University of Madrid, Campus Montegancedo, Pozuelo de Alarcón, Madrid, 28223, Spain бБалтийский центр нейротехнологий и искусственного интеллекта, Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта, ул. Александра Невского 14 , Калининград, 236041, Российская Федерация вСаратовский государственный медицинский университет им. В. И. Разумовского, ул. Большая Казачья 112, Саратов, 410012, Российская Федерация
Статья посвящена вопросам влияния стохастической динамики нейронных ансамблей мозга на восприятие и обработку сенсорной информации, а также принятия решений на её основе. Рассмотрены источники шума в нервной системе при обработке сенсорной информации, а также некоторые стратегии нервной системы для компенсации или учёта стохастических процессов. Обсуждаются эксперименты и математические модели, где при восприятии сенсорной информации существенную роль начинает играть стохастическая динамика мозга. При этом особое внимание уделено таким парадигмам исследования шума в мозге, как восприятие слабых стимулов, близких к порогу чувствительности, и бистабильных неоднозначных стимулов. Описаны методы оценки шума мозга как с помощью психофизических экспериментов, так и в результате непосредственного анализа данных нейровизуализации. В заключение рассматриваются некоторые вопросы применения концепции стохастической динамики мозга в задачах биомедицинской диагностики различных неврологических заболеваний.
Ключевые слова: нейронные сети, головной мозг, стохастический процесс, восприятие, математические модели, психофизика, стохастический/когерентный резонанс, анализ электроэнцефалограмм и магнитоэнцефалограмм PACS:05.45.−a, 87.19.L−, 87.85.−d (все) DOI:10.3367/UFNr.2022.12.039309 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2023/12/c/ 001172931200004 2-s2.0-85177602649 2023PhyU...66.1224P Цитата: Писарчик А Н, Храмов А Е "Стохастические процессы в нейронной сети головного мозга и их влияние на восприятие и принятие решений" УФН193 1298–1324 (2023)
RT Journal
T1 Стохастические процессы в нейронной сети головного мозга и их влияние на восприятие и принятие решений
A1 Писарчик,А.Н.
A1 Храмов,А.Е.
PB Успехи физических наук
PY 2023
FD 10 Dec, 2023
JF Успехи физических наук
JO Усп. физ. наук
VO 193
IS 12
SP 1298-1324
DO 10.3367/UFNr.2022.12.039309
LK https://ufn.ru/ru/articles/2023/12/c/
Поступила: 8 декабря 2022, одобрена в печать: 27 декабря 2022