НЕЛИНЕЙНАЯ ДИНАМИКА И НЕЙРОНАУКА

Взаимодействие и синхронизация ритмов в модели лимбической системы мозга

А. А. Капустников^ab, М. В. Сысоева^b, И. В. Сысоев^ab, М. В. Корнилов<sup>ab

a</sup> аратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского, Россия
^b Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Россия

Аннотация: Цель настоящего исследования – построение сетевой математической модели взаимодействия ритмов лимбической системы мозга при распространении патологической эпилептиформной активности из её фокуса. Методы. На основе известных анатомических правил и биофизических законов строятся сети модельных нейронов гиппокампа, энторинальной и лобной коры обоих полушарий. Рассматривается процесс синхронизации хаотической динамики в относительно большой сети разнородных нейроосцилляторов сигналом кольцевого генератора регулярной активности (модели эпилептического фокуса). Результаты. Показано, что, несмотря на существенные различия между модельными уравнениями разных типов клеток и наличие собственных основных частот колебаний в бета- и гамма-диапазонах в модели лимбической системы в фоновом режиме, внешнее импульсное регулярное воздействие может приводить к синхронизации и частичному подавлению собственной активности, смещению пиков в спектре. Данный вывод оказывается справедлив не для одной модели, а для целого класса моделей, различающихся матрицами связей. Заключение. На биологически релевантной модели лимбической системы обоих полушарий мозга впервые показан механизм распространения патологического ритма активности, отвечающего за эпилептический приступ.  

Ключевые слова: модель лимбической системы мозга, модель Ходжкина-Хаксли.

УДК: 530.182

Поступила в редакцию: 01.02.2025
Исправленный вариант: 31.07.2025
Принята в печать: 10.03.2025

DOI: 10.18500/0869-6632-003179