Фундаментальные междисциплинарные исследования в нано-, био-, инфо- и когнитивных технологиях (промежуточный, этап 2020 года)

В ходе выполнения НИР получены следующие научные результаты: 1) Осуществлено исследование аллокации памяти в нейронную сеть мозга мыши при слабом многократном обучении, проведено исследование паттернов активности головного мозга мышей при развитии посттравматического стрессового расстройства и при предотвращении его развития, проведена разработка метода визуализации естественных нейронных сетей в объеме целого мозга мыши с клеточным разрешением. 2) Разработаны новые методические подходы к анализу функциональной организации нейронных сетей, построены нейросемантические пространства с целью дальнейшей разработки системы неинвазивных методов построения структурных, функциональных и эффективных коннектомов крупномасштабных сетей мозга. 3) Исследована эффективность разработанных нейросетевых алгоритмов обучения спайковых нейронных сетей на базе локальной биологически мотивированной модели долговременной синаптической пластичности Spike-Timing-Dependent Plasticity (зависимость синаптической пластичности от времени пре- и пост- спайков) с различными способами кодирования входных данных. 4) Разработана технология изготовления металлополимерных нанокомпозитов на основе поли (п-ксилиленовой) матрицы с различной концентрацией наночастиц Ag. Изучены свойства мемристоров на основе (Co40Fe40B20)x(LiNbO3)100-x и поли-п-ксилилена с наночастицами Ag. Уточнены особенности теплопереноса в гетероструктурах AlxGa1−xN/GaN на сапфире. Разработана технология синтеза эпитаксиальных многослойных интегрированных гетероструктур SiOx/SrSi2/Si. 5) Разработаны методы активации регенеративных механизмов в различных тканях человека в системах in vitro и ex vivo и в условиях конкретной клинической задачи. 6) Получены кристаллы бактериальных белков для рентгеноструктурного анализа. Разработаны стратегии ранней диагностики, профилактики и подходов к персонализированной терапии нейродегенеративных заболеваний. Разработаны эмульсионные и полимерные носители для создания новых форм лекарственных препаратов. 7) Разработана экспериментальная модель для изучения действия локального фракционированного облучения мышей в разных дозах на клетки и функции мозга. 8) Изучены процессы генерации, передачи и распределения энергии в живых организмах, в частности, процессы взаимодействия микроорганизмов с переменновалентными элементами. Исследованы применение рентгеновских методов детектирования нанообъектов в различных средах и методики нелинейной оптимизации затрат на обеспечение безопасности и защиту здоровья населения на основе анализа риска и учета конкуренции рисков.