Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского
ОСНОВАН В 1909 ГОДУ
  • ВЕРСИЯ ДЛЯ СЛАБОВИДЯЩИХ
наверх
21.01.2025 / 12:39
  • Наука и инновации
Текст:  Альфия Тимошенко
Фото:  Полина Громова, Владимир Семёнов

Учёные Саратовского университета в составе международного исследовательского коллектива зафиксировали новый режим работы нейронной сети, которая имитирует «поведение» нейронов мозга. Это открытие, по словам авторов, может помочь как в управлении сложными техническими системами, так и в лечении неврологических заболеваний, таких как болезнь Паркинсона или эпилепсия. Результаты опубликованы в журнале «Chaos, Solitons and Fractals».

Спайковые нейронные сети имитируют работу клеток головного мозга, передавая информацию не в виде чисел, а в виде кратковременных импульсов, называемых спайками. Как объяснил старший научный сотрудник кафедры радиофизики и нелинейной динамики СГУ Игорь Александрович Шепелев, понимание особенностей функционирования этих сетей приблизит учёных к созданию новых технологий, которые повысят эффективность стимуляции мозга.

Исследователи СГУ совместно с коллегами из Индии изучили поведение сети при экстремальных периодических воздействиях – импульсах, которые поступают с фиксированной частотой, большой амплитудой и нарушают нормальный режим функционирования системы.

И.А. Шепелев,
старший научный сотрудник кафедры радиофизики и нелинейной динамики:

Мы рассматриваем сложную сеть взаимосвязанных элементов, похожих на нейроны мозга. Изначально она работает в определённом ритме или режиме, но, когда мы начинаем подавать на неё сильные импульсы, её ритм может измениться. Иногда эти изменения разрушают существующую структуру, а иногда создают новые интересные состояния, о которых ранее никто не знал.

По словам учёного, экстремальное воздействие привело, в частности, к возникновению нового режима — спиральной волны, свойства которой кардинально отличаются от свойств известных науке волн.

И.А. Шепелев,
старший научный сотрудник кафедры радиофизики и нелинейной динамики:

Мы обнаружили, что изменения режима зависят от силы и частоты импульсов, и теперь пытаемся найти способы, как использовать эти знания для управления такими сетями.

Учёный отметил, что полученные знания можно будет применить в нейроинженерии, нейроинформатике и медицине, например, для разработки новых методов лечения неврологических заболеваний через точечное воздействие на мозг.

Проект «Стабилизация динамических режимов в импульсных нейронных сетях при экстремальных воздействиях» поддержан грантом Российского научного фонда в рамках Президентской программы исследовательских проектов № 23-72-10040. Статья об этом проекте опубликована на сайте «Россия сегодня».