Методы исследования фундаментальных нелинейных явлений и их применение в персонализированной медицине
Руководитель группы – к.ф.-м.н. А. М. Захаров.
Ключевые сотрудники – д.ф.-м.н. профессор А. А. Короновский, д.ф.-м.н. О. И. Москаленко, д.ф.-м.н. А. Н. Павлов.
План работ
2022
Ожидаемые результаты научных исследований
Будет предложен метод выявления функциональных изменений в динамике нелинейных систем (предположительно, на примере сердечно-сосудистой системы), основанный на использовании подходов нелинейной динамики, включая анализ возвратных отображений («reccurency plots», RP), и многомасштабного анализа, применяющего базисы ортогональных вейвлет-функций. Будут проанализированы возможности и ограничения данного метода при проведении анализа динамики сердца и сосудов, а также многоканальных сигналов ЭЭГ различной длительности. С применением базовых моделей теории колебаний, демонстрирующих хаотические режимы, будут исследованы количественные критерии RP и взаимосвязь между RP и другими характеристиками сложной динамики. Результат: метод выявления функциональных изменений в динамике физиологических систем.
Планируется публикация 1 статьи в журнале, индексируемом в WoS (Q1 или Q2), представление результатов на 2-х международных конференциях с участием молодых исследователей.(А. А. Короновский)
2023
Ожидаемые результаты научных исследований
С использованием ранее разработанных подходов, включая метод, предложенный на предыдущем этапе проекта, будут проанализированы обширные базы данных физиологических экспериментов. Будут сопоставлены возможности и ограничения разработанных подходов с учетом специфики анализируемых процессов (ограничение объема выборки, уровень присутствующих помех и т.д.). Будет исследован вопрос о применимости для диагностики количественных критериев взаимодействия механизмов физиологической регуляции динамики сердечно-сосудистой системы, оцениваемых по скалярным временным рядам. Результат: данные сравнительного анализа разработанных подходов для диагностики функциональных нарушений динамики сердечно-сосудистой системы.
Планируется публикация 1 статьи в журнале, индексируемом в WoS (Q1 или Q2), представление результатов на 2-х международных конференциях с участием молодых исследователей.(А. А. Короновский)
2024
Ожидаемые результаты научных исследований
Проведение анализа баз данных записей ЭЭГ в различных функциональных состояниях, включая случаи нормы и патологии. Будут проанализированы сравнительно короткие (до 20 минут) и длительные (несколько часов) записи сигналов электрической активности головного мозга. Будут предложены рекомендации по применению методов исследования динамики сложных систем, включая подходы на основе вейвлетов, мер сложности, методов нелинейной динамики в диагностике функциональных нарушений электрической активности головного мозга. Будут изучены пути модернизации применяемых методов диагностики с учетом специфики анализируемых сигналов. Результат: данные сравнительного анализа функциональных нарушений динамики мозга с учетом индивидуальных особенностей организма.
Планируется публикация 1 статьи в журнале, индексируемом в WoS (Q1 или Q2), представление результатов на 2-х международных конференциях с участием молодых исследователей.(А. А. Короновский)