RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2023

 / 

Декабрь

←  →

Обзоры актуальных проблем


Стохастические процессы в нейронной сети головного мозга и их влияние на восприятие и принятие решений

†  а, ‡  б, в
а Center for Biomedical Technology Technical University of Madrid, Campus Montegancedo, Pozuelo de Alarcón, Madrid, 28223, Spain
б Балтийский центр нейротехнологий и искусственного интеллекта, Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта, ул. Александра Невского 14 , Калининград, 236041, Российская Федерация
в Саратовский 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.

Текст: pdf (Полный текст предоставляется по подписке)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2022.12.039309
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" УФН 193 1298–1324 (2023)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 8 декабря 2022, 27 декабря 2022

English citation: Pisarchik A N, Hramov A E “Stochastic processes in the brain's neural network and their impact on perception and decision-making” Phys. Usp. 66 1224–1247 (2023); DOI: 10.3367/UFNe.2022.12.039309

Список литературы (224) Статьи, ссылающиеся на эту (2) Похожие статьи (20) ↓

  1. А.Е. Храмов, Н.С. Фролов и др. «Функциональные сети головного мозга: от восстановления связей до динамической интеграции» УФН 191 614–650 (2021)
  2. А.Н. Павлов, А.Е. Храмов и др. «Вейвлет-анализ в нейродинамике» УФН 182 905–939 (2012)
  3. Г.Н. Борисюк, Р.М. Борисюк и др. «Модели динамики нейронной активности при обработке информации мозгом — итоги «десятилетия»» УФН 172 1189–1214 (2002)
  4. О.В. Масленников, М.М. Пугавко и др. «Нелинейная динамика и машинное обучение рекуррентных спайковых нейронных сетей» УФН 192 1089–1109 (2022)
  5. М.И. Рабинович, М.К. Мюезинолу «Нелинейная динамика мозга: эмоции и интеллектуальная деятельность» УФН 180 371–387 (2010)
  6. А.А. Короновский, О.И. Москаленко, А.Е. Храмов «О применении хаотической синхронизации для скрытой передачи информации» УФН 179 1281–1310 (2009)
  7. В.С. Анищенко, С.В. Астахов «Теория возвратов Пуанкаре и её приложение к задачам нелинейной физики» УФН 183 1009–1028 (2013)
  8. В.В. Клиньшов, В.И. Некоркин «Синхронизация автоколебательных сетей с запаздывающими связями» УФН 183 1323–1336 (2013)
  9. В.С. Анищенко, А.Б. Нейман и др. «Стохастический резонанс как индуцированный шумом эффект увеличения степени порядка» УФН 169 7–38 (1999)
  10. В.К. Ванаг «Волны и динамические структуры в реакционно-диффузионных системах. Реакция Белоусова-Жаботинского в обращенной микроэмульсии» УФН 174 991–1010 (2004)
  11. В.Н. Бинги, А.В. Савин «Физические проблемы действия слабых магнитных полей на биологические системы» УФН 173 265–300 (2003)
  12. М.В. Калашник, М.В. Курганский, О.Г. Чхетиани «Бароклинная неустойчивость в геофизической гидродинамике» УФН 192 1110–1144 (2022)
  13. Л.В. Доронина-Амитонова, И.В. Федотов и др. «Нейрофотоника: оптические методы исследования и управления мозгом» УФН 185 371–392 (2015)
  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. О.В. Масленников, В.И. Некоркин «Адаптивные динамические сети» УФН 187 745–756 (2017)
  16. С.П. Кузнецов «Динамический хаос и однородно гиперболические аттракторы: от математики к физике» УФН 181 121–149 (2011)
  17. В.И. Кляцкин «Интегральные характеристики — ключ к пониманию структурообразования в стохастических динамических системах» УФН 181 457–482 (2011)
  18. А.Ю. Лоскутов «Очарование хаоса» УФН 180 1305–1329 (2010)
  19. В.С. Анищенко, Т.Е. Вадивасова и др. «Статистические свойства динамического хаоса» УФН 175 163–179 (2005)
  20. А.В. Слюняев, Д.Е. Пелиновский, Е.Н. Пелиновский «Морские волны-убийцы: наблюдения, физика и математика» УФН 193 155–181 (2023)

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