The Functional Role of Critical Dynamics in Neural Systems

Dieses Buch bietet einen aktuellen Überblick über Theorien und Methoden, die von einer maßgeblichen Gruppe von Forschern entwickelt wurden, um die Verbindung zwischen Kritikalität und Gehirnfunktion zu verstehen. Die kortikale Informationsverarbeitung im Besonderen und die Gehirnfunktion im Allgemeinen hängen stark von der kollektiven Dynamik von Neuronen und Netzwerken ab, die über viele Hirnareale verteilt sind. Ein Schlüsselkonzept für die Charakterisierung und das Verständnis der Hirndynamik ist die Vorstellung, dass Netzwerke in der Nähe eines kritischen Zustands arbeiten, der mehrere potenzielle Vorteile für die Berechnung und Informationsverarbeitung bietet. Allerdings klafft noch immer eine große Lücke zwischen der Forschung zur Kritikalität und dem Verständnis der Hirnfunktion. So sind beispielsweise kortikale Netzwerke nicht homogen, sondern hoch strukturiert, sie befinden sich nicht in einem Zustand spontaner Aktivierung, sondern werden stark von wechselnden externen Reizen gesteuert, und sie verarbeiten Informationen im Hinblick auf Verhaltensziele. Bisher sind die Fragen, wie kritische Dynamiken die Berechnung in diesem komplexen Umfeld unterstützen können und ob sie anderen Informationsverarbeitungssystemen überlegen sind, noch offen. Basierend auf dem Workshop "Dynamische Netzwerkzustände, Kritikalität und kortikale Funktion", der im März 2017 am Hanse-Wissenschaftskolleg (HWK) in Delmenhorst stattfand, bietet das Buch dem Leser umfangreiche Informationen zu diesen Themen sowie Werkzeuge und Ideen zur Beantwortung der oben genannten Fragen. Es richtet sich an Physiker, Computer- und Systemneurowissenschaftler sowie Biologen.

Bucheinband-Typ:

Hardcover

Unterstützte Sprachen:

Englisch

Geschrieben von:

Nergis Tomen, J. Michael Herrmann, Udo Ernst

Typ:

Papierbuch

Anzahl der Seiten:

287 Seiten

Illustrator:

23 b/w illustrations, 99 illustrations in colour

Veröffentlicher:

Springer Cham

Freigabedatum (TT/MM/JJ):

02/08/2019

Editionstyp:

Erste Ausgabe

International Standard Book Number (ISBN):

9783030209643