Ανάπτυξη Υπολογιστικών Μεθόδων Χρονοβηματισμού για την Μελέτη της Δυναμικής Δικτύων Νευρώνων: Από τη Μικροσκοπική Προσομοίωση στην Μακροσκοπική Ανάλυση και τον Έλεγχο Νευρολογικών Δυσλειτουργιών

Το έργο στοχεύει στην ανάπτυξη εργαλείων για την βαθύτερη κατανόηση της φυσιολογίας κύριων νευρολογικών λειτουργιών και των αποκλίσεών τους από το κανονικό, καθώς και στη χρήση αυτών των εργαλείων για τον έλεγχο των νευρολογικών δυσλειτουργιών. Σε συνεργασία με την ομάδα νευροχειρουργών της Νευροχειρουργικής Κλινικής του Νοσοκομείου «Ευαγγελισμός», συλλέγονται και αναλύονται για πρώτη φορά στην Ελλάδα δεδομένα ενδοκρανιακών καταγραφών από ασθενείς οι οποίοι υπέστησαν χειρουργική επέμβαση τοποθέτησης ηλεκτροδίων για «εν τω βάθει διέγερση» των πυρήνων του εγκεφάλου τους. Το έργο διαιρείται σε τρεις επιμέρους συνιστώσες: (α) την ανάπτυξη μαθηματικών μοντέλων ξεκινώντας από το μικροσκοπικό επίπεδο, βασισμένων στη φυσιολογία των νευρωνικών κυττάρων για την αποτελεσματική προσέγγιση της δυναμικής συμπεριφοράς πραγματικών καταστάσεων (β) την ανάπτυξη σύγχρονων υπολογιστικών μεθόδων για τη συστηματική ανάλυση των μοντέλων με στόχο τον εντοπισμό των κρισίμων παραμέτρων που οριοθετούν την αλλαγή της συμπεριφοράς του νευρωνικού συστήματος με την εμφάνιση δυσλειτουργιών (π.χ. νόσος του Parkinson) (γ) την ανάπτυξη σύγχρονων μεθόδων ελέγχου για την ρύθμιση και την καταπολέμηση των εμφανιζόμενων παθολογικών καταστάσεων.