Υπολογιστική Προσομοίωση και Ανάλυση της Δυναμικής Δικτύων Νευρώνων του Ανθρώπινου Εγκεφάλου: Από τη Μικροσκοπική Μοντελοποίηση στη Συστηματική Μελέτη της Δρώσας Μνήμης. - Πρωτόπαπα, Φωτεινή (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Μηχανικής, 2015)
Στην παρούσα διατριβή μελετήθηκε το κατά πόσον υπάρχουν ξεχωριστές οδοί επεξεργασίας στον εγκέφαλο για τη χωρική δρώσα μνήμη (κίνηση / χωρική αντίληψη). Αρχικά πραγματοποιήθηκε χρονοσυχνοτική ανάλυση των ηλεκτροεγκεφαλογραφικών (EEG) καταγραφών, μέσω επιβολής του ζωνοπερατού φίλτρου Butterworth και του μετασχηματισμού Fourier μικρής διάρκειας (Short Time Fourier Transform, STFT), όπου εντοπίστηκαν διαφορές όσον αφορά τα πλάτη συγκεκριμένων ρυθμών των EEG καναλιών στην πάροδο του χρόνου [Smyrnis et al., 2013]. Έπειτα εφαρμόσθηκε φασματική αιτιατότητα κατά Granger κάνοντας χρήση μετακινόμενων χρονικών παραθύρων και από την ανάλυση αυτή προέκυψε ένας σαφής διαχωρισμός της χωρικής δρώσας μνήμης όσον αφορά την κίνηση και την αντίληψη στο επίπεδο της λειτουργικής συνδεσιμότητας, τόσο στο χρόνο όσο και στο χώρο [Protopapa et al., 2014]. Τα αποτελέσματα αυτά ευνοούν την υπόθεση που θεωρεί τη χωρική δρώσα μνήμη εργασίας ως υποπροϊόν συγκεκριμένων νοητικών διεργασιών που δεσμεύει κοινές περιοχές του εγκεφάλου αλλά υπό διαφορετικές οργανώσεις όσον αφορά την δικτύωση. Τέλος προσομοιώσαμε ένα δίκτυο νευρώνων και μελετήσαμε συστηματικά την δυναμική του κατασκευάζοντας το διάγραμμα διακλάδωσης του προσομοιωτή αξιοποιώντας την έννοια του χρονοβηματιστή και του πλαισίου «Ελεύθερου Εξισώσεων».