Введение
Глава 1. Обзор методов нелинейной динамики и их применения для изучения деятельности головного мозга 12
1.1 .Детерминированный хаос. Вводные замечания 12
1.1.1. Модель Икеда 13
1.1.2. Отображение Хенона 14
1.1.3. Уравнение Макей-Гласса 14
1.2. Некоторые формальные характеристики хаотических процессов 17
1.2.1. Тест на скопления в системах итерированных отображений 18
1.2.2. Оценка комплексности Лемпеля-Зива 20
1.2.3. Реконструкция динамики системы 21
1.2.4. Корреляционная размерность восстановленного аттрактора 27
1.2.5. Показатель Ляпунова 27
1.3. Обзор специального программного обеспечения (ПО) 28
1.4. Области применения теории детерминированного хаоса 30
1.4.1. Описание поведения отдельного нейрона 31
1.4.2. Нейронная сеть 34
1.4.3. Электрическая активность головного мозга 36
1.5. Концептуальные предпосылки для применения аппарата теории сложных систем в электрофизиологии головного мозга 38
1.6 Выводы 39
Глава 2. Численные методы обработки сигналов и их реализация при помощи проекта TISEAN 41
2.1 Проблемы, возникающие при вычислении корреляционной размерности восстановленного аттрактора 41
2.1.1 Вычисление корреляционного интеграла 41
2.1.2 Поиск линейного участка зависимости корреляционного интеграла от измельчения разбиения в двойном логарифмическом масштабе 45
2.1.3 Выбор оптимальной размерности лагового пространства 48
2.2 Алгоритм поиска участка измерения при вычислении корреляционной размерности 51
2.3 Вычисление корреляционной размерности с использованием алгоритмов входящих в состав проекта TISEAN 53
2.4 Использование алгоритмов TISEAN при автоматизированном вычислении корреляционной размерности 55
2.5 Вычисление корреляционной размерности восстановленного аттрактора при обработке ЭЭГ 51
2.5.1 Вычисление корреляционного интеграла 57
2.5.2 Выбор оптимальной размерности лагового пространства 64
2.6 Реализация алгоритмов автоматизированного вычисления лаговых параметров 65
2.6.1 Определение величины лага 65
2.6.2 Выбор величины окнаТейлера 66
2.6.3 Определение оптимальной размерности лагового пространства.. 66
2.7 Построение вычислительного комплекса на базе алгоритмов проекта TISEAN 67
2.8 Выводы 70
Глава 3. Оптимизация автоматического вычисления корреляционной размерности восстановленного аттрактора ЭЭГ 72
3.1 Специфика автоматической обработки ЭЭГ 72
3.2 Краткое описание программ, применённых для обработки экспериментальных данных 74
3.3 Автоматическая обработка массива данных 77
3.4 Обработка данных, полученных в результате психофизиологического эксперимента 79
3.4.1 Изучение эмоций 79
3.4.2. Особенности интерпретации вычисленных значений корреляционной размерности восстановленного аттрактора... 80
3.4.3. План эксперимента 81
3.4.4. Выбор оптимального алгоритма вычислений 83
3.4.5. Обсуждение результатов 89
3.5 Выводы 92
Глава 4. Исследование ЭЭГ детей младшего и среднего школьного возраста 94
4.1. Возрастные особенности нелинейной динамики ЭЭГ 94
4.2. Исследование нейрофизиологических коррелятов развития эмоциональной сферы детей 100
4.2.1. Исследованиеэмоциональной компетентности детей4-6 лет... 100
4.2.2. Связь некоторых особенностей эмоциональной сферы детей с нелинейной динамикой ЭЭГ 102
4.3 Выводы 106
Заключение 108
Литература ПО
