ПРИКАСПИЙСКИЙ ЖУРНАЛ

УПРАВЛЕНИЕ И ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Моделирование электрических процессов в мозге человека методами нелинейной динамики

Читать

Старченко Ирина Борисовна, Резниченко Александр Анатольевич, Будко Раиса Юрьевна Моделирование электрических процессов в мозге человека методами нелинейной динамики  // Прикаспийский журнал:  управление и высокие технологии. — 2013. — №2. — Стр. 80-90.

Старченко Ирина Борисовна - доктор технических наук, профессор, Южный федеральный университет, 347922, Российская Федерация, г. Таганрог, ул. Шевченко, 2, star@sfedu.ru

Резниченко Александр Анатольевич - аспирант, Южный федеральный университет, 347922, Российская Федерация, г. Таганрог, ул. Шевченко, 2, naos_88@mail.ru

Будко Раиса Юрьевна - студент, Южный федеральный университет, 347922, Российская Федерация, г. Таганрог, ул. Шевченко, 2, raisa-budko@yandex.ru

С использованием методов нелинейной динамики проведено численное исследование мезоскопической модели мозговой активности. Смоделированы три пограничных состояния: условно здоровое – ?-ритм электроэнцефалограммы (до приступа), эпилептический приступ и состояние после приступа. Определены модельные параметры: подкорковый потенциал возбуждения и влияние возбудительных токов на значение мембранного потенциала сомы возбудительных и тормозных клеток, которые вносят основной вклад в изменение состояний головного мозга. Проанализированы осциллограммы электроэнцефалографических сигналов и аттракторы системы нейронов головного мозга для различных состояний при вариации параметров. В норме аттрактор имеет вид «запутанного клубка». Во время приступа состояние системы упорядочивается, и аттрактор приобретает вид набора одиночных петель. После приступа аттрактор имеет вид спирали, соответствующий затухающему колебательному процессу.

Ключевые слова: электроэнцефалограмма,мезоскопическая модель,приступ,аттрактор,фазовый портрет,нейрон,поляризация,кортекс,потенциал покоя,коэффициент нейропередачи