МОСКВА, 21 января Новый режим работы нейронной сети, имитирующий «поведение» нейронов мозга, впервые зафиксировали ученые СГУ в составе международной исследовательской группы. По мнению авторов, это открытие 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 мозга, передавая информацию не в виде цифр, а в виде кратковременных импульсов — спайков. Как пояснили в Саратовском национальном исследовательском государственном университете имени Н.Г. Чернышевского (СГУ), понимание особенностей функционирования этих сетей приблизит ученых к созданию новых технологий, которые повысят эффективность стимуляции мозга.
Ученые СГУ совместно с коллегами из Индии изучали поведение сети при экстремальных периодических воздействиях — импульсах, которые поступают с фиксированной частотой, высокой амплитудой и нарушают нормальное функционирование системы.
«Мы рассматриваем сложную сеть взаимосвязанных элементов, похожую на нейроны в мозге. Изначально она работает в определенном ритме или режиме, но когда мы начинаем посылать ей сильные импульсы, ее ритм может меняться. Иногда эти изменения разрушают существующую структуру, а иногда создают новые интересные состояния, о которых раньше никто не знал», — рассказал один из авторов исследования, старший научный сотрудник СГУ Игорь Шепелев.
1 из 5
2 из 5
3 из 5
4 из 5
5 из 5
1 из 5
2 из 5
3 из 5
4 из 5
5 из 5< br />
По словам ученого, экстремальное воздействие привело, в частности, к возникновению нового режима — спиральной волны, свойства которой принципиально отличаются от свойств известных науке волн.
«Мы обнаружили, что смена режимов зависит от силы и частоты импульсов, и теперь пытаемся найти способы использования этих знаний для управления такими сетями», — добавил Шепелев.
Он отметил, что полученные знания могут быть применены в нейроинженерии, нейроинформатике и медицине, например, для разработки новых методов лечения неврологических заболеваний путем целенаправленного воздействия на мозг.
В дальнейшем специалисты планируют изучить влияние хаотических экстремальных импульсов на импульсные нейронные сети, чтобы установить, как «чувствует» себя нейронная сеть при сильном облучении, электрошоке или инсульте.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда в рамках Президентской программы научных проектов № 23-72-10040.
Свежие комментарии