Ученые СГТУ занимаются исследованием активности головного мозга пациентов с хроническими заболеваниями

Ученые Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А. занимаются математическим моделированием нелинейных систем различной природы: механических и медико-биологических сигналов. Разработка способствует развитию таких важных областей как нейроинформатика, интеллектуальные алгоритмы и программные комплексы.

Так, на основании выявления маркеров патологической активности головного мозга с помощью сигналов электроэнцефалограммы появилась возможность изучения, прогнозирования и ранней инструментальной и лабораторной диагностики опасных заболеваний с использованием современных IT-технологий. В частности, комплексная методология анализа сигналов ЭЭГ позволяет помочь с ранней диагностикой эпилепсии, шизофрении и предрасположенности к зависимостям.

«Человеческий организм – это сложная нелинейная биологическая система. Поэтому при его изучении можно применять все многообразие математических методов и методов искусственного интеллекта, в том числе для исследования электрической активности головного мозга», – рассказывает кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Математика и моделирование» Физико-технического института Татьяна Яковлева.   

Отметим, что наряду с исследованием сигналов головного мозга ученая СГТУ, являясь руководителем гранта Российского научного фонда (проект № 22-71-10083), занимается математическим моделированием и изучением нелинейной динамики механических систем.

По словам доктора технических наук, профессора, Заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, Лауреата премии «Профессор года РФ» 2021, заведующего кафедрой «Математика и моделирование» Вадима Крысько, проводимые на кафедре «Математика и моделирование» СГТУ междисциплинарные исследования находятся на стыке прикладной математики, компьютерного моделирования, методов нелинейной динамики, информационных технологий, численных методов, методов оптимизации, нейронауки и методов искусственного интеллекта.

Исследования сигналов ЭЭГ с целью выявления паттернов патологической активности мозга проводятся учеными СГТУ совместно с представителями Научно-исследовательского института психического здоровья Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук.

По данным исследованиям изданы научные статьи:

1) Tatiana V. Yakovleva, Stanislav A. Galkin, Andrey Teryaev, Vadim A. Krysko - INVESTIGATION OF EEG SIGNALS OF PATIENTS WITH ALCOHOL DEPENDENCE BY METHODS OF NONLINEAR DYNAMICS – доклад на конференции в Сербии http://www.mi.sanu.ac.rs/~icme2022/Program_Final.pdf

https://elibrary.ru/download/elibrary_49477780_91423470.pdf

2) Яковлева Т.В., Крысько А.В. Диагностика больных алкоголизмом с помощью методов нелинейной динамики – доклад на конференции в Перми https://conf.icmm.ru/event/9/attachments/14/389/Thesis_book_XXIII_WS.pdf

3) статья про ЭЭГ эпилепсия в престижном журнале - Tatiana V. Yakovleva, Ilya E. Kutepov, Antonina Yu Karas, Nikolai M. Yakovlev, Vitalii V. Dobriyan, Irina V. Papkova, Maxim V. Zhigalov, Olga A. Saltykova, Anton V. Krysko, Tatiana Yu Yaroshenko, Nikolai P. Erofeev, Vadim A. Krysko, "EEG Analysis in Structural Focal Epilepsy Using the Methods of Nonlinear Dynamics (Lyapunov Exponents, Lempel–Ziv Complexity, and Multiscale Entropy)", The Scientific World Journal, vol. 2020, Article ID 8407872, 13 pages, 2020. https://doi.org/10.1155/2020/840787