Networks of the brain by Olaf Sporns

Дочитала книгу про нейронные сети мозга (не совсем учебник, но и не примитивный научпоп, скорее для публики, хоть немного знающей основы нейробиологии)
https://mitpress.mit.edu/books/networks-brain

Вкратце - Спорнс пишет легко и понятно и в начале дает небольшое общее введение в теорию графов и ее основные понятия. Идея того, что мозг состоит из множества нейронных сетей, которые поделены на модули, кластеризованы, и более менее связаны с какими-то функциями (более узкими или широкими, как у ассоциативных областей мозга) - совсем не нова, но Спорнс пишет про изучение нейронных сетей, их структуры и функций, в том числе в динамике, с помощью теории графов.

Одна из самых важных вещей, которые он объясняет - это small-world networks. Представьте два типа графов (то есть как будто нейронных сетей в мозге, где узлы это нейроны, а ребра - или соединения - синапсы нейронов): один граф полностью упорядочен и каждый узел соединяется только с 4-мя ближайшими соседями. Второй граф не упорядочен совсем, соединения между узлами в нем случайные. Так вот, в первом случае мы получаем высокий уровень кластеризации (что в мозге соответствует способности обрабатывать информацию на локальном уровне), но чтобы передать информацию любому другому узлу сети (отдаленному), придется пройти большой путь через узлы, так как каждый соединяется только с соседями. Во втором типе все наоборот - попасть от одного случайного узла к другому можно по короткому пути, но при этом никакой структуры и кластеризации, а значит и нет особо локальной обработки информации. К тому же мозг не может позволить себе столько длинных соединений, это ограничивается объемом черепа.

В особом типе сети - small-world network - большая часть соединений - между соседники узлами, но добавляется небольшой процент случайных, "длинных" связей - в итоге созраняется кластеризация и локульный процессинг, но путь от одного случайного узла к другому сокращается очень сильно (правильно эта метрика называется characteristic path length). При этом мозг платит сравнительно небольшую цену за длинне соединения, потому что их немного. И собственно много статей показывают, что нейросети в мозге имеют small-world-like организацию, ровно как и социальные сети (ну и тут все это еще имеет отношение к теориии шести рукопожатий)

Короче хорошая книга, я одобряю, а где ее взять вы итак знаете!

Networks of the Brain

An integrative overview of network approaches to neuroscience explores the origins of brain complexity and the link between brain structure and function. Over the last decade, the study of complex networks has expanded across diverse scientific fields. Increasingly, science is concerned with the structure, behavior, and evolution of complex systems ranging from cells to ecosystems. In Networks of the Brain, Olaf Sporns describes how the integrative nature of brain function can be illuminated from a complex network perspective. Highlighting the many emerging points of contact between neuroscience and network science, the book serves to introduce network theory to neuroscientists and neuroscience to those working on theoretical network models. Sporns emphasizes how networks connect levels of organization in the brain and how they link structure to function, offering an informal and nonmathematical treatment of the subject. Networks of the Brain provides a synthesis of the sciences of complex networks…
| The MIT Press