Математическое моделирование движения жидкостей в мозге во время сна

Группа математического моделирования в рамках Проекта решает задачи комплексного модельно-теоретического анализа физиологических механизмов. В основе научного подхода лежит тот факт, что такие различные процессы, как выведение из паренхимы мозга вредных метаболитов, авторегуляция мозгового кровотока соответвенно текущей нейронной активности, изменения характеристик мозговой активности в ходе цикла “сон-бодрствование” – опосредованы одной и той же многофункциональной “клеточной машиной”, включающей в себя нейроны коры, тесно связанные с ними глиальные клетки – астроциты, а также капилляры, артериолы и венулы сосудистой сети паренхимы. Например, показано, что астроциты меняют свое состояние в зависимости от ионного состава межклеточного пространства даже в отсутствие нейронной активности и сами, в свою очередь, регулируют цикл “сон-бодрствование”. В свою очередь, процессы транспорта веществ в паренхиме существенно зависят от текущего объема межклеточного пространства, который, как оказывается, может быстро изменяться в зависимости от активности клеточных структур.

Количественное математическое моделирование является мощным инструментом исследования, позволяющим свести воедино разнородные экспериментальные данные и представления для оценки адекватности существующих и выработки новых гипотез.

Группа математического моделирования имеет как общирный опыт как разработки многомерных количественных математических моделей физиологических процессов, так и создания оригинальных программных продуктов научного назначения, в том числе:

  • Программа для расчета электрической передаточной функции клеточных слоев сосудистой стенки, свид.№2019664060 от 30.10.2019;
  • Программа для квантификации молекулярного переноса в паренхиме мозга, свид. № 2019665864 от 02.12.2019;
  • "Локализатор нарушений барьерной функции сосудов",свид. №2018660761 от 28.08.2018
  • "VascuNet", свид. № 2017661135 от 04.10.2017.