evan_gcrm (evan_gcrm) wrote,
evan_gcrm
evan_gcrm

Category:

"Connectome harmonics"



Ключевой характеристикой деятельности мозга человека являются когерентные, пространственно распределенные колебания, формирующие зависимые от поведения сети мозга.
Функциональные сети человеческого мозга предсказываются гармоническими паттернами, вездесущими в природе, управляемыми анатомией коры головного мозга человека, человеческого Connectome.
В этом новом частотно-специфическом представлении корковой активности, т.н. "Connectome harmonics", колебательные сети человеческого мозга в состоянии покоя соответствуют гармоническим волновым паттернам определенных частот.

Примечательно, что критическая связь между паттернами нейронного поля и тонким балансом возбуждения или торможения, соответствует нейрофизиологическим изменениям наблюдаемым во время потери и восстановления сознания.


Характерной особенностью динамики коры у млекопитающих является появление колебательных сетей, зависящих от поведения, охватывающих пять порядков в частотной области.



В исследовании "Human brain networks function in connectome-specific harmonic waves" демонстрируется, что вездесущая математическая структура лежащая в основе теорий тепла, света, звука, электричества, магнетизма, гравитации и гидродинамики, может предсказать коллективную динамику человеческой корковой активности.

Собственные функции Лапласа и "Connectome harmonics":


(а) Собственные функции Лапласа, раскрывающие механические колебания прямоугольных металлических пластин (1-й ряд) - впервые продемонстрированные Эрнстом Хладни в виде узоров, образованных песком на вибрирующих металлических пластинах, - и металлических пластин в форме кожи млекопитающих (2-й ряд), напоминающих различные рисунки млекопитающих колебания с различной частотой, а также электронные орбиты атома водорода, рассчитанные с помощью не зависящей от времени волновой функции Шредингера (3-й ряд), показанной с увеличением энергии слева направо, и паттерны, возникающие в электромагнитном поле, взаимодействия между лазерно-возбужденными ионными кристаллами (последний ряд).
(б) Рабочий процесс для построения макромасштабной модели Connectome. Графическое представление было сформировано путем соединения каждого узла, отобранного с поверхности коры, с его непосредственными локальными соседями, и путем дальнейшего включения дальнодействующих соединений между конечными точками кортикальных и таламо-кортикальных волокон.
(c) Примеры из 20 низкочастотных коннектом гармоник. Слева: волновое число. Справа: пространственные закономерности синхронных колебаний, оцениваемые по собственным векторам кондомного лапласиана.

Результаты свидетельствуют о том, что собственные функции Лапласа могут дать простое, но почти универсальное описание паттернов синхронности по всей коре в состоянии покоя.

Понимание роли "Connectome harmonics" в описании связанных динамических систем в условиях крупномасштабной динамики мозга основывается на связи графа лапласиана с эффективной связностью между корковыми узлами. Другими словами, если граф соответствует матрице эффективных мощностей связи, то его собственные функции становятся собственными модами или основными компонентами функциональной связности.

Таким образом, в этой работе была представлено новое специфическое для Connectome представление о характере и динамике корковой активности, которое расширяет основу Фурье до структурной связности таламо-кортикальной системы.
Примечательно, что выраженое на этом новом аналитическом языке RSN человеческого мозга, пересекается с гармоническими паттернами Connectome определенных частот. Демонстрируется самоорганизация этих специфических для Connectome гармонических паттернов из-за взаимодействия нейронного возбуждения/торможения в связанных динамических системах, как описано в моделях нейронного поля.
Интересно, появление подобных гармонических паттернов в различных природных явлениях, начиная от акустических колебаний, электромагнитных взаимодействий и электронных волновых функций и заканчивая морфогенезом.



/Источник/



Картинка кликабельна



Tags: Мироустройство, Сознание
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Гримуары

    Оригинал взят у ivanov_petrov Есть весьма древнее и почтенное искусство создания книг, меняющих своего читателя. Поскольку в той или…

  • Существование Бога

    Оригинал взят у andeadd Одна из самых удивительных философских мыслей, родившихся в Европе на заре второго тысячелетия нашей эры, -…

  • Любовь, дружба, сотрудничество и социальное обучение

    В 1985 году, примерно через сорок лет после того, как Айзек Азимов придумал три закона робототехники, он решил добавить четвертый — уже не про…

promo evan_gcrm march 28, 19:35 75
Buy for 30 tokens
Основополагающим элементом, основным двигателем всей жизни, является репликатор. Скопированная информация - это и есть «репликатор». На Земле первый репликатор довольно бесспорный - это гены, или информация, закодированная в молекулах ДНК. Точнее это первый репликатор, о котором мы знаем.…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 10 comments