Criticality in Neural Systems

Book excerpt: Neurowissenschaftler suchen nach Antworten auf die Fragen, wie wir lernen und Information speichern, welche Prozesse im Gehirn verantwortlich sind und in welchem Zeitrahmen diese ablaufen. Die Konzepte, die aus der Physik kommen und weiterentwickelt werden, können in Medizin und Soziologie, aber auch in Robotik und Bildanalyse Anwendung finden. Zentrales Thema dieses Buches sind die sogenannten kritischen Phänomene im Gehirn. Diese werden mithilfe mathematischer und physikalischer Modelle beschrieben, mit denen man auch Erdbeben, Waldbrände oder die Ausbreitung von Epidemien modellieren kann. Neuere Erkenntnisse haben ergeben, dass diese selbstgeordneten Instabilitäten auch im Nervensystem auftreten. Dieses Referenzwerk stellt theoretische und experimentelle Befunde internationaler Gehirnforschung vor zeichnet die Perspektiven dieses neuen Forschungsfeldes auf.