Как новые модели мозга позволяют предсказать приступы эпилепсии?

Новости медицины

22 апреля, 2021 15:13

1194

Богдан Гулобов

Новости медицины

22 апреля, 2021 15:13

1194

Богдан Гулобов

В потрясающе сложных сетях нейронов, формирующих наш мозг, электрические импульсы проходят сложнейшие пути. Чтобы лучше понять, как ведут себя эти сети, исследователи разрабатывают модели, имитирующие их динамику. В некоторых редких случаях результаты указывали на то, что существуют так называемые «точки переломов», когда системы резко переходят из одного состояния в другое. Именно они связываются с эпизодами эпилепсии.

В новом исследовании, опубликованном в The European Physical Journal B, исследователи из University of Technology, Тегеран, Иран, показали, каким образом можно спрогнозировать эти события учитывая ветви в сетях нейронов.

Выводы группы существенно улучшают понимание внезапно возникающих эпизодов эпилепсии и астмы, предоставляя возможность разработать лучшие системы раннего предупреждения о приступах для пациентов с этими патологиями.

В рамках исследования было рассмотрено, как на динамику активности нейронов влияют ветви в сетях, которые они образуют. Предыдущие модели показали, что эта динамика часто замедляется в «точках переломов», однако до сих пор ученые не могли предвидеть, как процесс будет развиваться в больших, реальных и сложных сетях нейронов.

Команда усовершенствовала эти методики, используя обновленные модели, где степень влияния соседних нейронов на динамику друг друга может быть отрегулирована вручную. Кроме того, они рассматривали, как динамика сложных нейронных сетей сравнивается с динамикой изолированных клеток. Вместе эти методы позволили исследователям предположить, где происходит разветвление и как оно влияет на общую динамику сети.

Полученные учеными результаты представляют прогресс в понимании сложной структуры мозга, и то, как динамика электрических токов, которые он содержит, может быть непосредственно связана с приступами эпилепсии.