Семинар НУГ Дифференциальные уравнения и численные методы

21 февраля 2019г. в 18:10 в кампусе на Шаболовке в ауд. 5314 состоится очередное заседание научно-исследовательского семинара в рамках НУГ. Доклад В.М.Верхлютова о бегущих волнах головного мозга.

Макроскопические и мезоскопические бегущие волны головного мозга

Виталий Верхлютов

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН

Первыми в середине 30-х годов прошлого века были открытымакроскопические бегущие волны головного мозга при регистрациимногоканальной ЭЭГ. Микроэлектродная регистрация мезоскопических бегущихволн началась с коры головного мозга черепахи. В настоящие время этот феноменподтверждён у многих животных от улитки до высших обезьян разными методамирегистрации (микроэлектродами, микроэлектродными массивами, оптическойрегистрацией с использованием потенциалзависимых красителей,эпифлуоресцентной визуализацией кальция). У человека мезоскопические бегущиеволны были зарегистрированы микроэлектродными массивами совсем недавно принейрохирургических операциях по поводу лечения лекарственно резистентнойэпилепсии. Более традиционной практикой в этом случае является имплантациямакроскопических массивов, которые регистрируют макроскопические бегущиеволны, но в отличие от ЭЭГ последний метод демонстрирует лучшеепространственное и частотное разрешение. Мезоскопические волны моделируютсяс использованием континуальных моделей рекуррентных нейросетей, которыеописываются интегро-дифференциальными уравнениями. Распространение волнобъясняют короткими внутрикортикальными связями. Напротив,макроскопические волны могут распространяться только по длинныммиелинизированным аксональным отросткам, проходящим в белом веществе мозга.Эти волны наилучшим образом описывает модель слабо связанных осцилляторов.Однако, существует более простое объяснение макроскопических волн, котороепредполагает существование бегущих волн только мезоскопического масштаба.Макроскопические волны, в этом случае являются эпифеноменом, связанным свекторным характером электрического поля, продуцируемого корой головногомозга.