Переход от детерминизма к стохастике и далее к хаосу (самоорганизации) в изучении биомеханических систем приводит к проблеме возможности моделирования хаотической динамики постурального тремора. В общем случае возникает общая проблема идентификации произвольных движений человека. Иными словами биофизика сложных систем подошла к решению глобальных задач произвольности и непроизвольности в реализации любых двигательных функций. Обсуждается возможность моделирования таких процессов качественно и количественно. На конкретных моделях продемонстрирована эффективность компартментно-кластерного моделирования биосистем и возможности управления такими моделями со стороны нейросетей головного мозга. Сравнительный анализ модельных и реальных зарегистрированных сигналов показал высокую согласованность динамики моделируемых и реальных сигналов сложных биологических систем. В частности, динамика изменения параметров тремора может быть описана изменениемквазиаттракторов, которые существенно зависят от психического состояния человека. В опытах это проявляется в виде эффектов прицеливания, которые и были рассмотрены в сообщении в качестве проверки модели на экспериментальном материале.
сложные биосистемы, компартментно-кластерное моделирование, произвольное и непроизвольное движение.
Организация двигательных актов сопровождается обязательным наличием трех структур (компартментов) как на уровне исполнения, так и на уровне управления этим исполнителем (т.е. двигательным актом). На нижнем иерархическом уровне или нижнем кластере, или уровене реализации управлений, всегда имеется афферентная часть (первый, входной ком-партмент) в виде механорецепторов - различных мышечных сенсорных структур, формирующих потоки информации о положении в пространстве тела человека или его частей (за счёт тонуса мышц). На спи-нальном уровне имеется компартмент (нейронные сети), который обеспечивает переработку поступающей информации как из выше лежащих структур (иерархического кластера), так и из входного афферентного компартмента, который является первым компартментом в общей трёхкомпартмент-ной структуре второго (управляемого) кластера. В результате последовательного взаимодействия первого и второго компартментов вырабатываются управляющие сигналы для активизации третьего (выходного) эффекторного компартмента. В качестве последнего выступают эфферентные сигналы и нервно-мышечный компартмент (исполнитель). Такая трёхкомпартментная структура модели мышечного движения включает и организацию тремора (как якобы непроизвольного движения), и теппинга (якобы произвольного движения).
1. Гавриленко Т.В., Балтикова А.А., Дегтярев Д.А., Еськов В.В., Пашнин А.С. Хаотическая динамика непроизвольных движений конечности человека в 4-мерном фазовом пространстве // Сложность. Разум. Постнеклассика.- 2012.- №1.- С. 86-94.
2. Еськов В.М., Гавриленко Т.В., Козлова В.В., Филатов М.А. Измерение параметров динамики микрохаоса в поведении реальных биосистем // Метрология- 2012.-№7.- С. 39-48.
3. Еськов В.М., Балтикова А.А., Буров И.В., Гавриленко Т.В., Пашнин А.С. Можно ли моделировать и измерять хаос в медицине // Вестник новых медицинских технологий.- 2012.- Т. 18, № 2.- С. 412-414.
4. Еськов В.М., Хадарцев А.А., Еськов В.В., Филатова О.Е. Особенности измерений и моделирования биосистем в фазовых пространствах состояний // Измерительная техника.- 2010.- №12.- С. 53-57.
5. Еськов В.М., Брагинский М.Я., Вишневский В.А., Пашнин А.С, Ефимова Ю. С. Стохастические и хаотические методы в оценке качества подготовки спортсменов при решении задачи прицеливания. // Теория и практика физ. культуры.- 2011.-№1.-С. 87-90.
6. Еськов В.М., Гавриленко Т.В., Дегтярев Д.А., Еськов В.В, Балтикова А.А. Динамика квазиаттракторов параметров непроизвольных микродвижений конечностей человека как реакция на локальные термические воздействия // Вестник новых медицинских технологий.- 2012- Т. 19, № 4.-С. 26-29.
7. Иваницкий Г.Р., Есипова Н.Г., Абагян Р.А., Шноль С.Э. Биофизика-1986.- №30(3).- С. 418-421.
8. Иваницкий Г.Р. Виражи закономерностей. Правило БИО - стержень науки (под ред. А Б Медвинского).- М.: Наука, 2011.-327 с.
9. Churchland М.М., Cunnigham J.P., Kaufman М.Т. and others. Neural population dynamic reaching // Nature- 2012- V.487-P.51-56.
10. Eskov V.M., Eskov V.V., Filatova O.E. Characteristic features of measurements and modeling for biosystems in phase spaces of states // Measurement Techniques (Medical and Biological Measurements).- 2011. - V. 53 (12).-P. 1404-1410.
11. Eskov V.M., Gavrilenko T.V., Koz-lova V.V., Filatov M.A. Measurement of the dynamic parameters of microchaos in the behavior of living biosystems // Measurement Techniques.-2012.-Vol. 55, №. 9.-P. 1096-1100.
12. Smolyaninov V.V. On the Origins of Some Debatable Biophysical Conceptions (What Life Is from Different Points of Viev) // Biophysica.- 2010.- Vol. 55, №3.- P. 563-576.
13. Walter G.G. On complex eigenvalues of compartmental models // Mathematical Biosciences.- 1985.-V.75.-P. 143-157.
14. Weaver W. Science and Complexity //E:CO-2004-Vol. 6, №3.-P. 65-74.
