PRE: В мозге впервые обнаружили скрытые связи

Фото из открытых источников

Учеными из Токийского университета науки разработана новая методика, позволяющая выявлять причинно-следственные связи между нейронами непосредственно на основе их электрической активности. Работу опубликовали в журнале PRE.

Мозг сформирован миллиардами нейронов, они обмениваются короткими электрическими импульсами — «спайками». Данные сигналы хаотичны и отрывисты, что крайне затрудняет исследование их взаимодействия и иных аспектов функциональности.

Командой под кураторством Кадзуи Савады предложена модификация метода сходимого перекрестного отображения (СПО), что ранее применялся для аналитики сложных систем. Специалисты сосредоточили внимание не на самих моментах вспышек, а на особенностях интервалов между ними. Что позволило обратить разрозненные события в удобные для анализа последовательности.

Параллельно был разработан способ согласования временных рядов разных нейронов для сравнивания их динамики. Тестирование методики на математических моделях показало: она корректно выявляет направление связей между нейронами даже в условиях шума, имитирующего биологический «хаос».

Авторы работы уверяют, что новая техника даёт возможность не только точнее картировать связи в мозге, но и понимать механизмы нарушений, связанных с его работой. А затем и выработать новые способы диагностики и терапии.