Официально


ФАНО обнародовало список федеральных государственных гражданских служащих, включенных в кадровый резерв агентства. В ведущую группу должностей категории «специалисты» вошло 64 человека.

На основании решения Арбитражного суда Рособрнадзор прекратил действие лицензий трех вузов: Союза «Некоммерческое партнерство высшего образования «Институт международных социально-гуманитарных связей», АНО ВПО «Владимирский институт бизнеса» и НОАНО ВПО «Самарский институт бизнеса и управления».

Минобрнауки объявляет дополнительный конкурс по отбору команд для развития региональных научно-образовательных математических центров.

Коллектив ИНИОН РАН принял обращение к руководству ФАНО, правоохранительным органам РФ и СМИ, в котором выражается решительный протест в связи с незаконным выселением института из здания по адресу: Москва, ул. Кржижановского, д. 15, корп. 2. Обвиняется в этом ФГУП “Управление служебными зданиями”, находящееся в ведении ФАНО.




Новости № 31-32(2017)

Регионы


В Дальневосточном федеральном университете начинают готовить специалистов в области создания новых лекарств из морских организмов. В 2017 году в Школе естественных наук ДВФУ открыта новая образовательная программа “Медицинская химия”, рассчитанная на пять лет. Студенты будут учиться выделять биологически активные соединения из природных источников, синтезировать их аналоги и исследовать действие на молекулярном уровне.

В Карачаево-Черкесском госуниверситете прошли выборы ректора. По данным пресс-службы вуза, на первом этапе Ученый совет утвердил четырех кандидатов, но после собеседования в Аттестационной комиссии Минобрнауки РФ были отобраны двое: Таусолтан Узденов, исполнявший обязанности ректора с декабря 2015 года, и декан исторического факультета Рустам Бегеулов.

Федеральная служба по труду и занятости и Тольяттинский госуниверситет договорились о партнерстве. С нового учебного года ТГУ начинает по заказу Роструда подготовку специалистов по направлению “Техносферная безопасность”. Обучение будет проводиться с применением дистанционных технологий на платформе “Росдистант”.

СНГ


Интердайджест


Результаты экспериментов орегонских ученых с жизнеспособными эмбрионами человека опубликованы в журнале Nature.

Строительство установки для нового масштабного эксперимента в физике элементарных частиц началось в США. С подробностями - Sciencemag.org.

Несложный анализ крови может обнаружить биомаркеры болезни Альцгеймера до появления ее симптомов. Подробности - в Medical Daily.


В ночь на воскресенье, по ордеру прокурора судебной палаты Н.С.Каринского, арестованы Троцкий и Луначарский. Ордер был подписан прокурором судебной палаты еще в пятницу, но контр-разведка, производившая арест, почему-то задержала его выполнение.
















Формула открытия. Результат эксперимента предскажет математическая модель.
Наука
№ 48(2015)

27.11.2015

Казалось бы, где радиофизика и где мозг? И могут ли они быть связаны? Ответы на эти вопросы Александр Симонов начал искать еще в школе, когда взялся за свой первый научный проект: построить математическую модель и описать динамику работы нейрона. Проект помог Александру поступить в университет, где он продолжал разрабатывать эту, по его мнению, интереснейшую, тему, присоединившись к группе, возглавляемой доктором физико-математических наук Виктором Казанцевым. Диплом Александр посвятил исследованию сети из нейроноподобных клеток и на их основе сделал систему обработки информации. Четыре года назад А.Симонов защитил кандидатскую диссертацию по механизмам генерации сигналов в сетях нейронов. Сегодня старший преподаватель радиофизического факультета Нижегородского госуниверситета им. Н.И.Лобачевского кандидат физико-математических наук Александр Симонов возглавляет группу теоретической нейробиологии и математического моделирования сигналов и функций нейронных систем мозга в составе крупнейшего в России Нижегородского нейронаучного центра.
- Человеческий мозг содержит около 100 миллиардов нейронов - это сопоставимо с числом звезд в нашей галактике, - рассказывает Александр Симонов. - Комбинаций связей между ними может быть больше, чем атомов во Вселенной. Наш мозг настолько сложен, что знаний, накопленных биологами и нейрофизиологами, сегодня уже недостаточно, на помощь приходят математики, радиофизики и специалисты по ИT-технологиям. Радиофизический подход позволяет изучать окружающий мир и применяется едва ли не во всех областях современной науки: экономике, социологии, химии... Не являются исключением науки о жизни и в их числе - нейронаука (наука о мозге). Ведь процессы, происходящие в мозге, имеют колебательно-волновую природу, и их удобно описывать на языке математических формул и уравнений. Так мы получили мощный аппарат для исследования механизмов функционирования мозга и, применяя его, пытаемся ответить на вопрос, как мозг столь эффективно обрабатывает информацию.

- Что именно вы исследуете?
- Мы строим математические модели (чаще всего это системы дифференциальных уравнений), описывающие ключевые процессы в живых клетках, например генерацию электрического импульса на мембране нейрона в ответ на сильное возмущение со стороны других нейронов, передачу этого импульса другим клеткам через специальные контакты, синапсы; влияние импульсов, переданных ранее через этот синапс, на эффективность передачи новых, следующих за ними, сигналов.
- Сигналы могут влиять на то, как они будут передаваться?
- Да, предыдущие сигналы могут как улучшить, так и нарушить синаптическую нейропередачу. В мозге это происходит постоянно и называется синаптической пластичностью. Благодаря этому феномену мозг способен хранить и обрабатывать новую информацию, обучаться, адаптироваться, решать сложные задачи. Рассматривая такие процессы на уровне большой сети, состоящей из множества нейронов, мы наблюдаем сложные популяционные сигналы, которые воспроизводят активность сетей живых нейронов. Изменяем параметры модели, чтобы сделать сигналы, генерируемые ею, похожими на наблюдаемые экспериментально. Так сказать, настраиваем модель.
- А зачем, если в живой ткани все процессы происходят сами собой?
- Моделирование позволяет вести компьютерные расчеты процессов, которые биологи изучают при экспериментах, иными словами, проводить свои “виртуальные” опыты, или, как еще говорят, исследования in silico. Можно изучать динамические режимы работы модели, исследовать роль биологически значимых параметров в формировании таких режимов и переходов между ними, устанавливать соответствия этих режимов с различными состояниями мозга. Но главное, предсказать открытие нового феномена, исследование которого было затруднено из-за технологических ограничений, высокой стоимости или потому, что постановка такого эксперимента просто никому не приходила в голову. В этом и заключается суть фундаментальных исследований, которыми занимается наша группа. С помощью математического моделирования мы изучаем механизмы работы мозга, настраивая модель на воспроизведение экспериментальных данных. Языком точных наук объясняем биологические законы, пытаемся предсказать новые экспериментальные открытия... Но в этой работе есть и прикладная составляющая. Новое знание, которое мы стремимся получить, можно будет использовать для выработки стратегии лечения нейродегенеративных заболеваний, победить которые так и не удается.
- Ученые самых разных специальностей бьются над этой проблемой. Что предлагаете вы?
- Известны лишь первопричины возникновения таких болезней, однако механизмы их развития на уровне сетей нейронов и самого мозга остаются загадкой. Например, при некоторых видах эпилепсии наблюдаются нарушения функционирования белковых комплексов, поддерживающих баланс нейронной возбудимости. Это приводит к генерации высокосинхронной активности мозга, что и происходит во время эпилептических припадков. К тому же характерный вид сигналов, записываемых при помощи электроэнцефалограммы, также хорошо известен. Однако между этими уровнями - молекулярно-клеточным и всего мозга - существует огромный разрыв. Что происходит на уровне нейронных популяций или нейронных сетей? Почему в одних случаях развивается повышенная синхронная активность на большом участке мозга и это приводит к эпилептическому припадку, а в других - синхронизация на уровне небольших популяций, наоборот, способствует формированию новых следов памяти? Поскольку именно сеть нейронов является функциональной единицей мозга, изучение природы нейродегенеративных заболеваний нужно проводить на уровне нейронных сетей. Чтобы заполнить этот разрыв, мы используем математическое моделирование. В результате нарушений на клеточном ли уровне, или из-за повреждения сигнальных путей в нейронных сетях происходят изменения, и они генерируют “неправильные” сигналы.
Исследуя математическую модель генерации и распространения сигналов, можно понять, какие динамические процессы лежат в основе патологической активности клеток мозга, что нужно изменить, чтобы вернуть их нормальную деятельность. Найти детальное объяснение, как возникает эта нездоровая активность, выявить условия, при которых развивается патология, оказывается намного легче, когда перед вами не настоящая живая ткань, а математическая модель, в которой можно как угодно менять значения параметров. При этом важно помнить, что большинство заболеваний мозга связаны с определенными нарушениями динамического баланса: режим здорового функционирования теряет устойчивость, и, как следствие, развивается патология. Или уровень шума в генерируемой активности становится настолько высоким, что информация теряется и возникают “ложные” сигналы. Эти задачи и изучает радиофизика. Нужно только правильно записать математическую формулировку, провести необходимые расчеты и оценки параметров, описать сценарии перехода между динамическими режимами...
- Если все можно рассчитать на компьютере, зачем вообще эксперименты?
- Нет, совсем отказываться от них, конечно, нельзя. Но можно существенно сократить расходы и время, как, например, это делается при создании некоторых лекарств, действие которых сначала рассчитывают на компьютере, а затем уже приступают к экспериментам. Но в отличие от молекулярной биологии в науке о мозге, к сожалению, достоверных данных для построения таких точных моделей пока недостаточно.
Вернемся к примеру с заболеваниями мозга. После проведения моделирования и компьютерных расчетов мы знаем, какие параметры модели оказывают наибольшее влияние на переход между нормальной и патологической динамикой, а главное, понимаем биологический смысл этих параметров. Остается провести эксперимент и подтвердить или опровергнуть результаты наших теоретических исследований. Так что эксперименты необходимы. Как мы уже отмечали, сама модель нуждается в “настройке”, поскольку результаты ее расчетов зависят от того, какие параметры мы в нее заложим. А неизвестных параметров в нейробиологических системах очень много, поэтому необходимо постоянно ориентироваться на данные экспериментов. К счастью, в нашей группе такая возможность есть. Мы сотрудничаем со многими отечественными учеными. Поддерживаем контакты с коллегами из Европы, а также Японии, Мексики, США, Канады.
- Каковы перспективы ваших исследований?
- Мы стараемся понять, каковы динамические механизмы генерации сигналов в нейронных сетях мозга. Какие структуры клеток и какие сигналы мозг использует, чтобы кодировать информацию? Какова роль этих сигналов в обработке информации и формировании когнитивных функций? Ответы на эти вопросы помогут создать новый класс нейроморфных вычислительных интеллектуальных систем, превосходящих действующие сегодня.
- Как будут работать такие системы?
- Они смогут использовать обнаруженные в мозге принципы параллельной обработки информации и совместить их с мощностью компьютеров, применяя современную полупроводниковую электронику, работающую быстрее и стабильнее, чем белковые комплексы. Такие системы смогут, например, управлять роботами, заменяющими человека на вредных производствах или, скажем, при ликвидации последствий техногенных и природных катастроф. То есть принимать решения и действовать в самых сложных, непредсказуемых условиях.
- Коллеги за рубежом знают о ваших исследованиях?
- Да, мы публикуем результаты исследований в ведущих мировых изданиях, обычно по нескольку статей в год. На них ссылаются известные ученые. Выступаем на конференциях, встречаемся с коллегами, обсуждаем совместные проекты и способы их финансирования.
- Кстати о финансах. Кто вас поддерживает?
- Наша группа под руководством профессора Михаила Цодыкса удостоилась гранта Российского научного фонда для поддержки отдельных научных групп. Фонд предоставил нам 15 миллионов рублей на три года. Мы получили возможность привлекать талантливых студентов и аспирантов к работе в нашей команде, участвовать в зарубежных конференциях. В прошлом году я был на стажировке в Институте наук Вейцмана (Израиль), в этом году побывал на двух международных форумах по математическому моделированию и нейроинженерии в Германии и Испании: делал стендовые доклады, познакомился с результатами зарубежных исследователей. Установил новые контакты с иностранными группами для проведения совместных исследований. Общие проекты, естественно, потребуют дополнительных грантов. Возможно это будут гранты того же РНФ, но в рамках конкурсов, проводящихся совместно с другими зарубежными фондами.
- Почти 10 лет вы занимаетесь этой темой. Что дальше, какие задачи ставите?
- Я читаю лекции, веду спецкурсы, работаю со студентами, аспирантами и хочу, чтобы они оценили перспективность и важность исследований, которые проводит наша группа, заинтересовались нашим проектом и приняли в нем участие. Предложил бы им перспективные работы по математическому моделированию для изучения таких явлений в нейронных сетях мозга, как принятие решений, рабочая память, фокусировка внимания, формирование моторных команд, других когнитивных функций. Это направление связано с прикладными проектами нашего коллектива, в частности разработками для технологии “интерфейс - мозг - компьютер”, систем регистрации и декодирования сигналов мозга, систем управления экзоскелетонными устройствами, роботизированными протезами, антропоморфными роботами. Возможности, как видите, неограниченные.

Подготовил Юрий Дризе
Фото предоставлено А.Симоновым


 

Отзывы

Чтобы оставить отзыв необходимо авторизоваться или зарегистрироваться



 

Статьи на тему

Потепление - к похолоданию? Арктика рассказала о том, как меняется климат планеты.
Участники девятой совместной экспедиции Северного (Арктического) федерального университета и Росгидромета под названием Arcticum Incognita вернулись в Архангельск. С успешным завершением похода исследователей поздравили ректор вуза Елена Кудряшова, губернатор Архангельской области Игорь Орлов, и.о. директора нацпарка “Русская Арктика” Александр Кирилов и другие официальные лица. /№ 31-32(2017)
Из трухи веков. Мультидисциплинарные исследования воссоздают среду обитания и культуру первобытных людей.
Есть открытия, меняющие привычную картину мира. В XXI веке к таковым относят полное секвенирование генома, лишение Плутона статуса планеты Солнечной системы и открытие денисовца - человека неизвестного ранее вида. Последнее заставило ученых по-новому взглянуть на традиционные теории происхождения людей. Но дать ответ на возникающие вопросы могут, по глубокому убеждению научного руководителя Института археологии и этнографии СО РАН академика Анатолия Деревянко, только междисциплинарные исследования... /№ 31-32(2017)
Замороженные. Пылинки во льду расскажут о прошлом планеты.
Пыль есть везде. Она летает по вашей комнате, поднимается ветром в пустыне, уносится на тысячи километров и выпадает по всей Земле. Но некоторые люди снаряжают экспедиции и отправляются высоко в горы, достигают ледников, бурят их, добывают ледниковые керны, которые затем привозят в лабораторию. И все это для того, чтобы найти немного пыли. Зачем за пылью идти в горы? На этот вопрос отвечает сотрудник Института географии РАН кандидат географических наук Станислав Кутузов, получивший грант Президента РФ для молодых ученых. /№ 31-32(2017)

Новости


Совет межрегионального Общества научных работников поддержал обращение коллектива Института научной информации по общественным наукам РАН к руководству ФАНО, правоохранительным органам и средствам массовой информации, в котором ученые протестуют против планов выселения ИНИОН из здания на улице Кржижановского. Совет также выразил обеспокоенность появившимися в СМИ сведениями о попытках переместить на окраины Санкт-Петербурга ряд научных организаций РАН, находящихся на Стрелке Васильевского острова.



Градостроительно-земельная комиссия Москвы приняла решение о возведении на территории Российского университета дружбы народов многофункционального комплекса площадью 80,3 тысячи квадратных метров.



Премии Правительства России в области образования за 2017 год присуждены 12 соискателям.

Санкт-Петербургский союз ученых обратился к главе ФАНО с просьбой прояснить ситуацию в связи с появившейся информацией о планах выселения научных учреждений Санкт-Петербурга из занимаемых ими исторических зданий.

Федеральный исследовательский центр «Тюменский научный центр СО РАН» завершил процесс реорганизации и приступил к работе как единая структура. ФИЦ объединил пять научных организаций: Тюменский научный центр Сибирского отделения РАН, Институт криосферы Земли СО РАН, Институт проблем освоения Севера СО РАН, НИИ сельского хозяйства Северного Зауралья, ВНИИ ветеринарной энтомологии и арахнологии, и одно предприятие - племенной завод «Тополя».

В структуре МГУ им. М.В.Ломоносова появилось новое подразделение - национальная антидопинговая лаборатория. Пункт о ее создании внесен в устав вуза.

Ассоциация “РУССОФТ” представила очередной рейтинг российских университетов, которые готовят специалистов для софтверной отрасли. При проведении опроса респонденты из компаний соответствующего профиля называли вузы, выпускники которых пользуются наибольшим спросом среди ИТ-предприятий региона.

Конференции


Перечень научных конференций, симпозиумов, съездов, семинаров и школ, проводимых подведомственными ФАНО России организациями в 2017 году.

Перечень научных конференций, симпозиумов, съездов, семинаров и школ, проводимых подведомственными ФАНО России организациями в 2017 году.

26-29 июня в здании Президиума Российской академии наук пройдет одна из ведущих международных конференций, посвященных исследованиям в таких областях информатики, как фундаментальная теория программирования, методология и технологии программирования.

Текущие конкурсы


Дополнительные темы конкурса 2017 года проектов ориентированных фундаментальных научных исследований по актуальным междисциплинарным темам.

Конкурс проектов 2018 года фундаментальных научных исследований, проводимый совместно федеральным государственным бюджетным учреждением “Российский фонд фундаментальных исследований” и Шанхайской Академией общественных наук.

Конкурс проектов 2018 года фундаментальных научных исследований, проводимый совместно федеральным государственным бюджетным учреждением “Российский фонд фундаментальных исследований” и Академией общественных наук Китая.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П.Ширшова Российской академии наук объявляет конкурс на замещение вакантной должности научного сотрудника Лаборатории донной фауны океана по специальности “Гидробиология” - 03.02.10.

Фонд инфраструктурных и образовательных программ совместно с израильским Агентством по инновациям (бывшим Офисом главного ученого Министерства экономики Израиля) проводят очередной отбор российско-израильских проектов промышленных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

Вакансии


11.08.2017
Южный научный центр РАН (Ростов-на-Дону) приглашает на работу ихтиолога (кандидата / доктора наук), имеющего высокий индекс цитирования по РИНЦ и WoS, стабильную публикационную активность в рейтинговых отечественных и зарубежных журналах.

28.07.2017
Южный научный центр Российской академии наук приглашает на работу молодых ученых по специальностям: “Гидробиология”, “Гидрохимия”, “Ихтиология”, “Кавказоведение”, “Региональная экономика”.

14.04.2017
Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства объявляет выборы на должности...





опрос

Какие рубрики нашей газеты Вам наиболее интересны?




Copyright 2010
Главная страница   |   О газете  |  Партнеры  |  Команда Поиска  |  Вакансии