Насколько нелинейная динамика и хаос полезны для изучения работы мозга?

Недавно я начал читать динамические системы в неврологии Ижикевича и был очарован этой темой. Я хотел бы получить докторскую степень в области вычислительной нейробиологии после получения степени магистра. Стоит ли выбирать эту область в качестве темы докторской диссертации? или это приведет меня в тупик? Если возможно, кто-нибудь может подсказать ведущих исследователей/лабораторий, работающих в этом направлении?

Вас больше интересует нейробиология или вычислительная/сложная система?
Сторона нейробиологии. Особенности динамического анализа биологических сетей и их поведения.
1) Не зацикливайтесь на какой-то конкретной области еще до того, как вы поступили в аспирантуру. У вас нет возможности оценить, какая подобласть наиболее перспективна на данный момент, так что не пытайтесь. Оставьте себя открытым для множества возможностей в хорошем направлении.
2) Подходы динамических систем и хаоса к нейробиологическому моделированию часто остаются слишком далекими от проблем, которые исследует экспериментальная нейробиология, чтобы быть полезными для продвижения вперед более широкого разговора о нейробиологии. Если вы интересуетесь вычислительной нейробиологией, вы всегда должны помнить, что модели не ограничены реальностью, и вам нужно быть в очень тесном контакте с экспериментаторами, чтобы оставаться актуальными.
3) Самое замечательное в подходе динамических систем заключается в том, что изучение дифференциальных уравнений применимо независимо от того, какой тип моделирования вы используете.
У меня тоже возникла такая же мысль. Спасибо за ваши предложения +1 @honi

Ответы (1)

Поскольку это активная и относительно новая область исследований, никто не может сказать вам наверняка, к чему она приведет.

Будет ли это «тупиком», возможно, тоже неправильно думать об этом. Все направления исследований имеют свои пределы, и когда эти пределы достигнуты, те исследователи, которые нашли пределы, часто лучше всего подготовлены для перехода к следующей «вещи». Если вы решите изучить ее, и она окажется менее продуктивной, чем вы надеялись, вы все равно освоите большой набор полезных навыков, которые сможете применить к другим методам.

Что касается полезности динамики мозга, краткий ответ заключается в том, что они имеют свое место и очень перспективны в определенных областях науки о поведении. В частности, координация и двигательный контроль очень хорошо подходят для этих моделей. Небольшая, но растущая группа ученых считает, что динамика — это следующая большая вещь в когнитивной науке, хотя до сих пор неясно, так ли это на самом деле. Похоже, у вас уже есть хороший учебник по полезности нелинейной динамики для вычислительной нейронауки с тем, что вы читаете. Более общее обсуждение их перспектив и потенциала для других областей когнитивной науки, а также предположение о том, что динамические системы могут существенно заменить вычислительную нейронауку, см. в Chemero (2011) . Краткую критику подхода см.Вагенмакерс, ван дер Масс и Фаррелл (2012) .

1 : Чемеро, А. (2011). Радикальная воплощенная когнитивная наука. Пресс МТИ.

2 : Вагенмакерс, Э.Дж., ван дер Маас, Х.Л., и Фаррелл, С. (2012). Абстрактные концепции требуют конкретных моделей: почему ученые-когнитивисты еще не освоили нелинейно связанные, динамические, самоорганизованные критические, синергетические, немасштабируемые, исключительно контекстно-чувствительные, взаимодействующие, мультифрактальные, взаимозависимые системы мозг-тело-ниши. Темы когнитивной науки, 4 (1), 87-93.