| Popis: Výskum, ktorý je predmetom dizertačnej práce, sa bude robiť v spolupráci s Dr Susanne Reiterer z Department of Neuroradiology, University of Tübingen, Germany, Dr. Liz Franz z Department of Psychology, University of Otago, Dunedin, New Zealand a Doc. Beňuškovou z Department of Computer Science University of Otago, Dunedin, New Zealand. Všetci spolupracovníci pracujú v, alebo majú kontakt na skupiny merajúce fmri dáta mozgu. Dizertačná práca je aplikáciou teórie sietí na štúdium mozgu. Cieľom dizertačnej práce je hľadať tzv. funkčné siete mozgu. Sú to siete, ktoré vyjadrujú vzťahy korelácie medzi funkčne prepojenými oblasťami mozgu a zmien tejto korelácie pri plnení rozličných kognitívnych úloh. Pomocou funkčných sietí sa na mozog možno pozerať novým spôsobom, nie ako na sieť neurónov, ale ako na sieť skupín neurónov, ktoré, aj keď nie sú spojené fyzicky, spolupracujú pri vykonávaní kognitívnych úloh. Oblasť výskumu je veľmi aktuálna, prvé výsledky sa objavili len pred niekoľkými rokmi [4]. Ukazujú, že funkčné siete mozgu sú bezškálové siete a sú aj sieťami malého sveta [5,6].
Úlohou dizertanta bude:
- spracovať namerané dáta a vytvoriť funkčné siete vznikajúce pri plnení rôznych
kognitívnych úloh a funkčné siete mozgu v relaxačnom móde
- zistiť a kompletne vyhodnotiť štatistické vlastnosti nájdených sietí
- porovnať a interpretovať rozdiely funkčných sietí pre kognitívne úlohy rôznych obťažností (rytmická úloha, počúvanie hudby, opakovanie viet v známom i neznámom jazyku a podobne)
- zistiť, či existujú typické rozdiely pre funkčné siete v relaxačnom móde mozgu a pri plnení kognitívnych úloh
- postaviť matematický model dynamicky sa meniacej siete, ktorý by simuloval vlastnosti a dynamiku funkčných sietí mozgu
- pokúsiť sa pochopiť ako funkčné siete súvisia s reálnou štruktúrou neurónovej siete mozgu
- dobré programátorské schopnosti
Požiadavky na dizertanta: Zvládnuť matematickú teóriu dynamicky sa meniacich (napr. rastúcich ) sietí, pochopiť merania mozgu pomocou funkčnej magnetickej rezonancie (fmri) a výpovednú hodnotu fmri dát, porozumieť štruktúre mozgu a šírenie signálov v neurónovej sieti mozgu, motivovanosť, chuť bádať v novej oblasti.
Literatúra: [1] Watts D. J., Small worlds, Princeton University Press, Princeton (2004)
[2] Benuskova, Kasabov, Computational Neurogenetic Modeling, Springer, New
York (2007)
[3] Dorogovtsev, Mendes , Evolution of Networks, Adv. Phys. 51, 1079 (2002)
[4] Chialvo, Critical Brain Networks, Physica A 340 (4) 756 (2004)
[5] Eguíluz, Chialvo, Cecchi, Baliki, Apkarian, Scale free brain functional networks,
Phys. Rev. Letters 92, 018102 (2005)
[6] Markošová, Beňušková, Franz, Topology of brain functional networks: towards
the role of genes, vyjde v Proc. of INNS – NNN Symposia, Springer, New York
2009
|
