Modeling Phase Transitions in the Brain - 9781441907950

Pratarmė Walterio J. Freemano. Sąmonės netekimo sukėlimas naudojant anestetikus rodo, kad smegenų žievė gali veikti dviem labai skirtingais elgesio režimais: budrus ir reaguojantis, palyginti su nežiniančiu ir ramiu. Tačiau budrumo ir miego būsenos nėra vieno neurono savybės – jos atsiranda kaip bendradarbiaujančių neuronų populiacijų pagrindinės savybės, o būsenų perėjimas yra panašus į fizinį fazės pokytį, stebimą, kai vanduo užšąla arba tirpsta ledas. Kai kurie smegenų būsenos pokyčiai, pvz., miego ciklas, anestezijos indukcija, epilepsijos priepuoliai, yra akivaizdūs ir lengvai aptinkami keliais EEG elektrodais, kiti, pavyzdžiui, gama ritmų atsiradimas pažinimo metu arba itin lėti drąsūs atsipalaidavimo ritmai. -asociacija, yra daug subtilesni. Vienijanti šios knygos tema yra nuostata, kad visi šie dideli smegenų elgesio pokyčiai gali būti traktuojami kaip fazių perėjimai tarp skirtingų smegenų būsenų. Fazių perėjimų modeliavimas smegenyse pateikiamas skyriuje pirmaujančių mokslininkų, kurie taiko būsenos erdvės metodus, tinklo modelius ir biofiziškai motyvuotus kontinuumo metodus, kad ištirtų daugybę neuromoksliškai svarbių problemų, įskaitant nestacionarių EEG laiko eilučių analizę, tinklo topologijas, kurios riboja. epilepsijos plitimas, balno – mazgo išsišakojimas anestezijai, miego ciklas ir budrumo jungiklis, dinaminio ir triukšmo sukelto erdvėlaikio nestabilumo, pagrindžiančio BOLD, alfa ir gama juostų Hopf virpesius, numatymas, tarpų sureguliuota sankryža Tiuringo struktūros ir Hopf-Turing sąveika, sukelianti žievės bangas.