Dynamische Eigenschaften von Neuronalen Massenmodellen

Schwerpunkte

  • Mathematische Modellierung von Netzwerken neuronaler Populationen. Jede Population wird durch eine neuronale Masse repräsentiert, beschrieben durch die Beziehung zwischen mittlerem Output und mittlerem Input.
  • Charakterisierung der dynamischen Eigenschaften durch Bifurkationsanalyse, unter Berücksichtigung spezifischer Input- und synaptischer Parameter. We finden harmonische Schwingungen, irreguläre "anfallsartige" Oszillationen, quasiperiodische Oszillationen und Chaos.
  • Modellierung der Übertragungsverzögerung zwischen Hirnarealen.
  • Anwendung dieser Modelle auf die Erklärung von EEG und menschlichem Verhalten.
  • Implementierung von Lernregeln und Untersuchung von Selbstorganisationsprozessen.
  • Inverse Abschätzung der Netzwerkparameter von Messdaten.

Mitarbeiter

  • Andreas Spiegler (hat die Grupper verlassen)
  • Thomas Knösche (verantwortlich)
  • Manh Nguyen Trong
  • Peng Wang

Kooperationsbeziehungen

  • MPI für Mathematik in den Naturwissenschaften(Fatihcan Atay)
  • TU Ilmenau (Jens Haueisen)

Publikationen (begutachtet)

  • A. Spiegler, S. Kiebel, F. Atay , T.R. Knösche: Bifurcation Analysis of Neural Mass Models: Impact of Extrinsic Inputs and Dendritic Time Constants. NeuroImage 52(3), 1041-1058 (2010)
  • A. Spiegler, T.R. Knösche, K. Schwab, J. Haueisen, F.M. Atay: Modeling Brain Resonance Phenomena Using a Neural Mass Model, PLoS Computational Biology, 7(12), (2011)
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