Ученые обнаружили неизвестный науке режим работы нейронов

Новый метод работы нейронной сети, которая эмулирует функционирование нейронов мозга, был впервые обнаружен учеными СГУ в рамках международного исследовательского коллектива.

Это открытие представляет собой значимый шаг в области управления сложными техническими системами и лечения неврологических заболеваний, таких как болезнь Паркинсона или эпилепсия. Результаты исследования опубликованы в журнале Chaos, Solitons and Fractals.

Спайковые нейронные сети, которые эмулируют функционирование клеток головного мозга, передают информацию не в виде обычных чисел, а в виде кратковременных импульсов, известных как спайки. Этот подход позволяет более точно моделировать процессы, происходящие в мозге, и применять их в различных областях науки и медицины.

Использование данной технологии может привести к разработке более эффективных методов управления техническими системами, а также к созданию инновационных подходов к лечению серьезных неврологических заболеваний. Нейронные сети, способные имитировать работу мозга, открывают новые перспективы в исследовании и практическом применении современных технологий.

Исследователи СГУ вместе с учеными из Индии провели исследование, посвященное изучению поведения сети при экстремальных периодических воздействиях. Эти импульсы характеризуются фиксированной частотой, большой амплитудой и способны нарушить нормальный режим функционирования системы. Понимание особенностей работы таких сетей приблизит ученых к разработке новых технологий, способных повысить эффективность стимуляции мозга.

Как пояснили специалисты из СГУ, изучение реакции сети на экстремальные воздействия поможет расширить наши знания о том, как мозг функционирует в условиях стресса. Это важно для разработки методов лечения неврологических заболеваний и улучшения когнитивных функций.

Полученные результаты исследования могут стать основой для создания инновационных подходов к стимуляции мозга и разработки новых методов лечения нейрологических расстройств. В долгосрочной перспективе это может привести к значительному улучшению качества жизни людей, страдающих от различных патологий центральной нервной системы.

Эксперименты с комплексной сетью элементов, аналогичных нейронам мозга, показали, что при сильных импульсах ее ритм может измениться, порой приводя к разрушению текущей структуры и иногда к появлению новых, неизведанных состояний. Игорь Шепелев, старший научный сотрудник СГУ и один из авторов исследования, подчеркнул, что экстремальное воздействие привело к появлению уникального режима - спиральной волны, отличающейся от известных науке волн. В результате исследования было обнаружено, что эти новые состояния могут иметь значительное значение для понимания работы сложных систем и развития новых технологий.

Полученные знания могут быть использованы в различных областях, таких как нейроинженерия, нейроинформатика и медицина. Например, они могут помочь в разработке новых методов лечения неврологических заболеваний путем точечного воздействия на мозг. Это открывает новые перспективы для улучшения качества жизни людей с нейрологическими расстройствами.

Помимо этого, специалисты намерены изучить воздействие хаотических экстремальных импульсов на спайковые нейронные сети. Цель исследования заключается в понимании того, как нейронные сети реагируют на сильные воздействия, такие как облучение, токовый удар или инсульт. Это позволит лучше понять функционирование мозга в экстремальных условиях и разработать более эффективные методы лечения.

Исследование, проведенное с использованием гранта Российского научного фонда в рамках Президентской программы исследовательских проектов № 23-72-10040, имеет большое значение для науки и медицины. Результаты этой работы могут привести к революционным открытиям в области нейронауки и помочь в разработке инновационных подходов к лечению нейрологических заболеваний.

Источник и фото - ria.ru