Записи прошедших семинаров: на Google Drive.
Ссылка для подключения к семинарам: подключиться к трансляции.
Запланированные доклады общего семинара:
03.06.2021 - Cristobal Bertoglio
22.04.2021 - James E. Moore Jr. "Biotransport Mechanisms in Adaptive Immunity"
Запланированные доклады аспирантского семинара:
------------------------------------------
22.04.2021 [Общий семинар, 16:30, online] James E. Moore Jr. "Biotransport Mechanisms in Adaptive Immunity".
Abstract
Close
Lymph nodes are immune information collection and transfer junctions, where immune cells are housed in sufficient numbers and varieties to develop effective immune responses. It is therefore the job of the lymphatic system to gather information, including free antigen, antigen presenting cells, cytokines and other immune cells/signals, from the periphery and deliver them to the node for further processing. This requires an exquisitely complex combination of active pumping, cell/antigen transport, and biological signaling between multiple cell types. Once inside the node, the information must be relayed to the correct region, where carefully orchestrated processes in specific nodal compartments result in the production of antigen-reactive cells and/or antibodies. These processes also rely on fluid flow and cytokine transport. Understanding immune system transport processes provides opportunities to modulate immune function. Employing a combination of in vivo and excised vessel experiments, along with multiscale lumped parameter modeling, we have analyzed the effects of local pressure conditions and vasoactive substances on vessel pumping dynamics. We have also performed a series of experiments and computational simulations of flow patterns through and within lymph nodes. We have included the 3D distribution of blood vessels within lymph nodes due to the presence of significant transmural fluid movement. Agent-based models have been developed to explore the role of lymph node swelling in T cell population dynamics. Pumping dynamics of afferent vessels, and therefore the delivery of immune information to lymph nodes, are strongly affected by variations in local pressure, including the external pressure and vasoactive effects of vaccinations. Within lymph nodes, lymph flow provides guiding cues for antigen presenting cells to interact with B and T cells. Lymph node swelling facilitates the expansion of specific T cell populations. A better understanding of these transport phenomena could lead to more relevant criteria for designing methods to modulate the immune system effectively for health benefit, including vaccines.
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
15.04.2021 [Аспирантский семинар, 16:30, online] Безяев В.И. "О некоторых методах алгебры и анализа в математической биологии".
Abstract
Close
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
08.04.2021 [Общий семинар, 16:30, online] Бердников С.В. "Опасные природные явления на Юге России: события, наблюдения и перспективные задачи".
Abstract
Close
В период 2007-2014 гг. на юге России произошел ряд событий, связанных с опасными природными явлениями, которые нанесли значительный ущерб:
- 11 ноября 2007 г. в результате сильного шторма в Керченском проливе (между Черным и Азовскими морями) затонуло более 14 судов, один танкер разломился пополам, в акваторию вылилось более 2000 тонн мазута;
- 25-28 октября 2009 г. из-за сильного «цветения» воды была прекращена подача питьевой воды жителям г. Волгодонск на берегу Цимлянского водохранилища (р. Дон);
- 12 июля 2012 г. экстремальный дождевой паводок на р. Адагум (Западный Кавказ, левый приток р. Кубань) привел к затоплению г. Крымск, кроме материального ущерба имелись и человеческие жертвы;
- 23 марта 2013 г. и 24 сентября 2014 г. дельта р. Дон была затоплена в результате экстремальных штормовых нагонов, ущерб для жителей в каждом случае превысил 500 млн. руб.
В докладе дается краткая информация:
- о Южном научном центре РАН, сотрудники которого были непосредственными свидетелями этих событий, проводили исследования на месте;
- о каждом из рассмотренных выше событиях;
- подходах к мониторингу, прогнозированию, оценке рисков;
- задачи, требующие решения.
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
25.03.2021 [Общий семинар, 16:30, online] Тютюнов Ю.В. "Пространственная модель трофической системы диатомовые микроводоросли – гарпактикоидные копеподы".
Abstract
Close
Построена и исследована модель, объясняющая мелкомасштабную пятнистость в трофической системе бентосные диатомовые микроводоросли – гарпактикоидные копеподы. Модель — система трёх дифференциальных уравнений с частными производными с краевыми условиями нулевого потока на границах прямоугольной области. Перемещения плотности копепод описаны классическим выражением потока Пэтлака — Келлер — Сегеля, включающим таксис и диффузию. Использована гипотеза опосредованного трофотаксиса, стимулируемого сытостью потребителя. Поскольку воспроизводство и смертность копепод являются медленными процессами, они игнорируются в модели, что, в силу граничных условий, обеспечивает постоянство средней плотности популяции потребителя. Анализ модели показал, что пространственно-неоднородные режимы невозможны при неспособности потребителя к пищевым миграциям. Вычисления с параметрами, идентифицированными на базе полевых наблюдений, воспроизводят хаотическую динамику с характерными размерами и временем жизни пятен плотности моделируемых видов. При этом, и плотность микроводорослей, и рацион копепод превышают значения, достигаемые в системе без трофотаксиса. Таким образом, продемонстрирована эволюционная устойчивость моделируемого пищевого поведения гарпактикоидных рачков.
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
04.03.2021 [Аспирантский семинар, 16:30, online] Неверова Д.А. "Нелокальное реакционно-диффузионное уравнение с бистабильной нелинейностью. II часть".
Abstract
Close
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
25.02.2021 [Общий семинар, 15:00, online] Шаварова Е.К. "Методы измерения АД, применяемые в кардиологии".
Abstract
Close
В докладе планируется осветить особенности существующих методов измерения артериального давления (АД), применяемых в кардиологии, а также обозначить используемые математические алгоритмы для расчета параметров центральной гемодинамики и предполагаемые перспективы научных исследований в этой области.
The report will highlight the features of existing methods for measuring arterial blood pressure used in cardiology, the mathematical algorithms used to calculate the parameters of central hemodynamics, and the prospects for scientific research in this area.
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
Презентация: скачать.
18.02.2021 [Аспирантский семинар, 16:30, online] Куценко И.Л., Дюрягин О.В. "Моделирование базы данных на основе представленных данных больных гипертонией".
Abstract
Close
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
11.02.2021 [Институтский семинар, 16:30, online] Purnedu Mishra. "The role of indirect prey‐taxis and interference among predators in pattern formation".
Abstract
Close
We discuss a simple model describing a consumer/predator which, besides random dispersion, searches for food by moving toward the gradient of some chemical released by prey. The predator's rate of consumption is assumed to drop due to interference among predators when too many of them encounter on some aggregate of prey. The latter is assumed to have negligible motility with its density governed by an ODE. The interference among consumers is modeled by a modification of the Beddington's de Angelis functional response. Detailed numerical simulations of an auxiliary system indicate that nonconstant steady states imitating patches of species occur in the model provided taxis strength is big enough.
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
Презентация: скачать.
04.02.2021 [Аспирантский семинар, 16:30, online] Неверова Д.А. "Нелокальное реакционно-диффузионное уравнение с бистабильной нелинейностью".
Abstract
Close
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
28.01.2021 [Аспирантский семинар, 16:30, online] В.А. Вольперт. "Взаимодействие миграции населения и распределения богатства.".
Abstract
Close
На динамику человеческих популяций могут влиять различные социально-экономические факторы, через показатели как рождаемость и смертность, а также интенсивность и направления миграции. В данной работе мы изучаем экономико-демографическую модель, которая учитывает зависимость скорости производства материальных ценностей от имеющихся ресурсов. В случае нелокального потребления ресурсов однородное в пространстве распределение богатства и населения заменяется периодическим в пространстве распределением, при котором общее богатство увеличивается. Для глобального потребления ресурсов, если перераспределение богатства достаточно мало, то однородное распределение заменяется гетерогенным с одним центром накопления богатства. Таким образом, экономические и демографические характеристики нелокальной и глобальной экономик могут сильно отличаться по сравнению с местной экономикой.
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
14.01.2021 [Общий семинар, 16:30, online] Ю.В. Василевский. "Математические модели в областях, близких к реальной анатомии. Часть 2.".
Abstract
Close
Математическое моделирование физиологических процессов в областях, близких к реальной анатомии, остается сложной задачей. Реалистичные расчетные геометрии, отражающие анатомическую структуру, важны как для пациент-ориентированных моделей, так и для фантомных моделей. Многие биомедицинские приложения основаны на персонализированной трехмерной реконструкции частей тела или всего тела человека, представленных медицинскими изображениями. Для таких приложений важными являются как уравнения модели и методы их приближенного решения, так и расчетные области и сетки. В докладе мы рассмотрим методологию построения персонализированных математических моделей для нескольких медицинских приложений: моделирование электроимпедансной диагностики, моделирование ультразвуковой диагностики, оценка гемодинамической значимости стенозов коронарных артерий, моделирование кровотока в левом желудочке сердца, моделирование закрытия реконструированного аортального клапана. Доклад представляет результаты, полученные в группе, состоящей из исследователей ИВМ РАН, МФТИ, Сеченовского Университета.
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
Презентация: скачать.
17.12.2020 [Общий семинар, 15:30, online] Ю.В. Василевский. "Математические модели в областях, близких к реальной анатомии".
Abstract
Close
Математическое моделирование физиологических процессов в областях, близких к реальной анатомии, остается сложной задачей. Реалистичные расчетные геометрии, отражающие анатомическую структуру, важны как для пациент-ориентированных моделей, так и для фантомных моделей. Многие биомедицинские приложения основаны на персонализированной трехмерной реконструкции частей тела или всего тела человека, представленных медицинскими изображениями. Для таких приложений важными являются как уравнения модели и методы их приближенного решения, так и расчетные области и сетки. В докладе мы рассмотрим методологию построения персонализированных математических моделей для нескольких медицинских приложений: моделирование электроимпедансной диагностики, моделирование ультразвуковой диагностики, оценка гемодинамической значимости стенозов коронарных артерий, моделирование кровотока в левом желудочке сердца, моделирование закрытия реконструированного аортального клапана. Доклад представляет результаты, полученные в группе, состоящей из исследователей ИВМ РАН, МФТИ, Сеченовского Университета.
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
03.12.2020 [Аспирантский семинар, 15:00, online] М.К. Леон. "Математическая модель появления, конкуренции и сосуществования штаммов вирусов в зависимости от генотипа вируса".
Abstract
Close
Данная работа посвящена изучению математической модели, которая рассматривает процессы, влияющие на концентрацию вируса u(x, t), с учетом мутации вируса, его репродукции и зависящей от генотипа смертности, как естественной, так и определяемой антивирусным лечением. После определения условий для появления штаммов вирусов изучается сосуществование вирусов, добавляя второе уравнение вируса v(y, t).
Распределение плотности вирусов u(x, t) и v(y, t) рассматривается как функции генотипов x и y, непрерывные как по генотипу, так и по времени t. Уравнения полученной модели образуют систему уравнений реакции-диффузии с интегральными членами, характеризующими конкуренцию вируса за клетки-хозяева.
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
19.11.2020 [Аспирантский семинар, 15:00, online] А.А. Токарев. "Качественный анализ дифференциальных уравнений. Линейные системы на плоскости".
Abstract
Close
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
19.11.2020 [Аспирантский семинар, 15:00, online] Ф.А. Сёмин. "Эффективное описание электромеханического сопряжения в модели миокарда".
Abstract
Close
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
22.10.2020 [Общий семинар, 16:30, online] Т.М. Гамилов. "Использование синтетических баз данных для подбора параметров моделей гемодинамики".
Abstract
Close
На данный момент существует большое количество моделей кровотока, позволяющих прогнозировать воздействие различных сосудистых патологий на гемодинамические параметры. Одной из проблем внедрения этих моделей в клиническую практику является их способность подстраиваться под определённого пациента. Для настройки модели требуется определённый набор данных, измерить которые напрямую обычно невозможно или крайне затратно. Для подбора этих параметров предлагается использовать синтетическую базу данных. Эта база данных сгенерирована с помощью квазиодномерной модели кровотока и включает в себя 4374 виртуальных пациента. Подбор нужных параметров обеспечивается за счет обученной нейронной сети, обеспечивающей связь между легкодоступными (возраст, ЧСС, артериальное давление и т. д.) и труднодоступными параметрами (скорость пульсовой волны в аорте).
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
Презентация: скачать.
15.10.2020 [Общий семинар, 16:30, online] Р.М. Третьякова. "Фильтрация жидкости в однородной среде со смешанным граничным условием".
Abstract
Close
Рассматривается трехмерная задача фильтрации вязкой жидкости в области, содержащей однородную пористую среду. Фильтрация описывается законом Дарси-Бринкмана. Граница среды разделена на три части: с условием непротекания, с условием на поток вектора скорости, или с условием на давление. Методом теории потенциала строится интегральное представление для скорости и давления жидкости. Формулируется система интегральных уравнений, удовлетворяющая граничным условиям. Уравнения решаются численно методом кусочно-постоянных аппроксимаций и коллокаций. Численная схема тестируется на задачах с разными граничными условиями. Исследуется также влияние вязкости на течение. Тестирование демонстрирует высокую точность численного метода.
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
01.10.2020 [Общий семинар, 16:30, online] В.Н. Гурьянова. "Современные методы классификации одноканальных электрокардиограмм", часть 2.
Abstract
Close
На текущий момент существуют мобильные устройства, которые могут считывать одноканальную ЭКГ в домашних условиях. Эти устройства могут быть использованы для предварительного скрининга различных заболеваний. В данном докладе будет рассказано о различных методах, которые позволяют классифицировать одноканальные мобильные ЭКГ с достаточно высоким качеством. Многие из этих методов и улучшений к ним были предложены впервые автором доклада. В докладе выделены достоинства и недостатки предложенных методов. Стоит отметить, что все рассмотренные методы могут быть обобщены для работы с традиционными ЭКГ.
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
Презентация: скачать.
24.09.2020 [Общий семинар, 16:30, online] М.Б. Кузнецов. "Детерминированный хаос".
Abstract
Close
Одним из самых значительных научных открытий последних десятилетий является открытие детерминированного хаоса в динамических системах. Суть этого открытия состоит в том, что полностью детерминированная динамическая система при отсутствии любых случайных воздействий на неё может вести себя непредсказуемым образом. Но у этой непредсказуемости при более внимательном рассмотрении удается найти ряд закономерностей в поведении системы, что отличает данное явление от классических случайных процессов. Подобные режимы наблюдаются в очень многих динамических системах, которые рассматриваются в математике, физике, химии, биологии, медицине, экономике и других областях.
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
Презентация: скачать.
[ПЕРЕНЕСЁН НА 01.10.2020] 17.09.2020 [Общий семинар, 16:30, online] В.Н. Гурьянова. "Современные методы классификации одноканальных электрокардиограмм", часть 2.
Abstract
Close
На текущий момент существуют мобильные устройства, которые могут считывать одноканальную ЭКГ в домашних условиях. Эти устройства могут быть использованы для предварительного скрининга различных заболеваний. В данном докладе будет рассказано о различных методах, которые позволяют классифицировать одноканальные мобильные ЭКГ с достаточно высоким качеством. Многие из этих методов и улучшений к ним были предложены впервые автором доклада. В докладе выделены достоинства и недостатки предложенных методов. Стоит отметить, что все рассмотренные методы могут быть обобщены для работы с традиционными ЭКГ.
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
23.07.2020 [Общий семинар, 16:30, online] В.Н. Гурьянова. "Современные методы классификации одноканальных электрокардиограмм".
Abstract
Close
На текущий момент существуют мобильные устройства, которые могут считывать одноканальную ЭКГ в домашних условиях. Эти устройства могут быть использованы для предварительного скрининга различных заболеваний. В данном докладе будет рассказано о различных методах, которые позволяют классифицировать одноканальные мобильные ЭКГ с достаточно высоким качеством. Многие из этих методов и улучшений к ним были предложены впервые автором доклада. В докладе выделены достоинства и недостатки предложенных методов. Стоит отметить, что все рассмотренные методы могут быть обобщены для работы с традиционными ЭКГ.
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
Презентация доклада: скачать.
09.07.2020 [Общий семинар, 16:30, online] А.П. Чупахин. "Исследование гемодинамики головного мозга на основе интраоперационного мониторинга и математических моделей сложных сред", часть 2 (соавторы: А.А. Черевко, А.К. Хе, Д.В. Паршин).
Abstract
Close
Мы расскажем о наших мультидисциплинарных исследованиях жидких сред и тканей мозга: интраоперационный мониторинг кровотока, лабораторное и клиническое моделирование течений крови и тканей мозга, математическое и компьютерное моделирование потоков и тканей в мозге
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
Презентация доклада: скачать.
02.07.2020 [Общий семинар, 16:30, online] А.П. Чупахин. "Исследование гемодинамики головного мозга на основе интраоперационного мониторинга и математических моделей сложных сред" (соавторы: А.А. Черевко, А.К. Хе, Д.В. Паршин).
Abstract
Close
Мы расскажем о наших мультидисциплинарных исследованиях жидких сред и тканей мозга: интраоперационный мониторинг кровотока, лабораторное и клиническое моделирование течений крови и тканей мозга, математическое и компьютерное моделирование потоков и тканей в мозге
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
Презентация доклада: скачать.
18.06.2020 [Общий семинар, 16:30, online] А.В. Беляев. "Компьютерное моделирование механохимической роли фактора Виллебранда в первичном гемостазе".
Abstract
Close
На первой стадии гемостатических и тромботических процессов в артериях и микрососудах тромбоциты прикрепляются к поврежденной поверхности с помощью белка плазмы крови - фактора фон Виллебранда (VWF). Эта начальная агрегация тромбоцитов обеспечивает основу для дальнейшего роста тромба, биохимических реакций свертывания плазмы крови и остановки кровотечения. В настоящей работе использован принцип многомасштабного моделирования для проверки ряда гипотез относительно взаимосвязи механо-химических свойств VWF и его иерархической молекулярной структуры. Разработан комплекс компьютерных моделей, описывающих динамику мультимеров VWF в гидродинамическом потоке вязкой жидкости с помощью комбинации метода молекулярной динамики и метода решеточных уравнений Больцмана. Было показано, что важнейшим параметром, определяющим поведение модели, является контурная длина мультимера: чем больше димеров в составе макромолекулы, тем при меньших сдвиговых напряжениях активируется адгезия VWF к тромбоцитам. Также показано, что для активации прикрепленного к стенке белка требуется значительно меньшее напряжение сдвига (меньшая скорость потока крови), чем для свободного. Работа выполнена при поддержке РФФИ (19-02-00480 , 19-31-70002), РНФ (17-71-10150) и программы 5-100 (РУДН).
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
Презентация доклада: скачать.
11.06.2020 [Общий семинар, 16:30, online] В.А. Вольперт. "Развитие вирусной инфекции с учетом пространственного распределения и распределения вируса по генотипу (продолжение)".
Abstract
Close
Мы рассмотрим модель, описывающую распространение вирусной инфекции в ткани организма с учетом распределения вируса по генотипу. Будет показано, как распределение генотипа вируса, исходная вирусная нагрузка, сила иммунного ответа и наличие иммунитета определяют выбор между легкой и тяжелой формой инфекции.
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
Презентация доклада: скачать.
04.06.2020 [Общий семинар, 16:30, online] В.А. Вольперт. "Развитие вирусной инфекции с учетом пространственного распределения и распределения вируса по генотипу".
Abstract
Close
Мы рассмотрим модель, описывающую распространение вирусной инфекции в ткани организма с учетом распределения вируса по генотипу. Будет показано, как распределение генотипа вируса, исходная вирусная нагрузка, сила иммунного ответа и наличие иммунитета определяют выбор между легкой и тяжелой формой инфекции.
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
Презентация доклада: доклада: скачать.
21.05.2020 [Общий семинар, 16:30, online] С.И. Мухин. "Моделирование особенностей кровотока при портальной гипертензии".
Abstract
Close
Данный цикл исследований направлен на изучение принципиальных особенностей перераспределения кровотока при таком заболевании методами математического моделирования. Рассматривается квазиодномерная математическая модель кровотока в замкнутой сердечно-сосудистой системе с детализированной системой кровообращения печени. Приведены результаты численных экспериментов исследования кровотока в норме, при различных степенях утраты функционального объема паренхимы печени, как с учётом взаимного влияния кровотока через другие внутренние органы, так и при типичных хирургических вмешательствах.
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
Презентация доклада: скачать.
14.05.2020 [Общий семинар, 16:30, online] Н.П. Аносова. "Нейронные сети как математические модели и их использование".
Abstract
Close
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
23.04.2020 [Общий семинар, 16:30, online] С.С. Симаков. "Мат. мод. сердечно-сосудистой системы и приложение к мед. задачам".
Abstract
Close
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
Презентация доклада: скачать.
23.04.2020 [Аспирантский семинар, 15:00, online] В.А. Вольперт. "Эпидемия коронавируса: текущее состояние и моделирование".
16.04.2020 [Общий семинар, 15:00, online] Я.М. Карандашев. "Моделирование моноантиангиогенной терапии солидных опухолей с различными типами роста".
Abstract
Close
09.04.2020 [Общий семинар, 16:30, online] Я.М. Карандашев. "Нейросети: архитектуры и возможности глубокого обучения".
Abstract
Close
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
Материалы семинара доступны по ссылке: материалы.
09.04.2020 [Аспирантский семинар, 15:00, online] Ф.А. Сёмин. "Персонализированное моделирование сердечной функции: проблемы и методы".
02.04.2020 [Общий семинар, 16:30, online] Р.С. Савинков. "Сеть фибробластных ретикулярных клеток в лимфатическом узле. Формирование, функции и свойства".
Abstract
Close
Ссылка для подключения (connection link): подключиться к трансляции.
12.03.2020 [Общий семинар, 16:30, ауд. 558] Ф.А. Сёмин. "Электромеханическая модель сердечной ткани с механо-электрической обратной связью".
Abstract
Close
Для более глубокого понимания причин возникновения и условий существования аритмий, а также для построения точных персонифицированных моделей, которые возможно было бы применить в медицинской практике, необходима детальная модель электромеханики миокарда. Такая модель должна учитывать упомянутые выше взаимосвязи процессов различной природы, и, по возможности, обладать простотой с вычислительной точки зрения. В докладе представлен прототип электромеханической модели миокарда, в которой описание электрической активации сердечной мышцы простой моделью Алиева-Панфилова сопряжено с новой моделью механики миокарда, разработанной коллективом автора доклада. Показаны результаты моделирования возникновения и распространения спиральных волн потенциала действия в деформируемом миокарде. Продемонстрированы эффекты учёта в модели механо-электрической обратной связи, введённые на уровнях клетки и ткани.
06.02.2020 [Аспирантский семинар, 15:00, ауд. 480] Р.С. Савинков. "Алгоритмы построения сетей фибробластных ретикулярных клеток".
Abstract
Close
05.03.2020 [Общий семинар, 16:30, ауд. 550] В.А. Вольперт. "Модели нейронного поля и стимуляция мозга".
Abstract
Close
электрического потенциала в коре головного мозга.
27.02.2020 [Открытый семинар, 16:30] И.Л. Куценко. "Реляционные базы данных. Язык запросов SQL."
Abstract
Close
06.02.2020 [Аспирантский семинар, 15:00] Кристина Леон. "Математическая модель сосуществования вирусов в пространстве генотипов".
16.05.2019 В.А. Вольперт. "Реакционно-диффузионные волны и их приложения".
Abstract
Close
25.04.2019 Ф.А. Сёмин. "Применение модели сердечной мышцы для исследования влияния сократительных и регуляторных характеристик миокарда на производительность сердца".
Abstract
Close
В докладе представлена модель сердечно-сосудистой системы, в которой левый желудочек сердца с осесимметричной аппроксимацией описывали многомасштабной моделью, включающей новую кинетическую модель механики сердечной мышцы. Приведены результаты численных экспериментов с параметрами модели, соответствующими некоторым типам наследственных кардиомиопатий, приводящим к патологическим изменениям в работе сократительных и регуляторных белков сердечной мышцы. Показаны эффекты таких патологий на производительность сердца.
18.04.2019 А.А. Токарев. "Взаимосвязь между скоростью и амплитудой автоволны в модели Грея-Скотта в изолированной системе".
Abstract
Close
11.04.2019 Н.В. Перцев. "Простейшая компартментная модель динамики ВИЧ-1 инфекции".
Abstract
Close
28.03.2019 Г.Т. Гурия. "Активная коррекция гемостаза на основании ультразвукового мониторинга процессов смены кровью агрегатного состояния".
Abstract
Close
В лаборатории математического моделирования биологических процессов НМИЦ Гематологии Минздрава России, был разработан новый экспериментальный стенд, предоставляющий возможность валидировать некоторые результаты математического моделирования. В его основе лежит замкнутая система трубок, наполненных плазмой крови или же цельной кровью. Благодаря перистальтическому насосу в системе могут создаваться различные режимы течения в широком диапазоне скоростей. Такая конструкция позволила сосредоточиться, прежде всего, на свойствах самой крови, а не сосудов, сердца или иного её окружения.
За агрегатным состоянием текущей крови велось непрерывное наблюдение посредством ультразвукового допплеровского метода. Появление в потоке крови микросгустков фибрина после начала свертывания приводило к значительному, в 5-6 раз, увеличению интенсивности отраженного сигнала. Такой резкий рост легко фиксировался и служил индикатором начала процессов свертывания крови. За счет специально собранного автоматического инжектора стало возможным вводить в систему фибринолитический препарат, растворяющий тромбы, во-первых, каждый раз строго воспроизводимым образом, и, во-вторых, в течение 10 первых секунд после регистрации начала свертывания.
В ходе экспериментов было показано, что фармакологическое воздействие на таких ранних стадиях свертывания может приводить к быстрому и полному растворению формирующихся в потоке тромбов. Образования крупных тромбов, способных перекрыть кровоток, при этом удается избежать. Таким образом, была реализована схема активного контроля работы системы свертывания: в ответ на ее стремительную запороговую динамику своевременно вводился препарат, запускающий обратные процессы.
Развитый подход может быть использован в текущем виде не только для валидации моделей образования и растворения фибриновых сгустков, но и для испытаний препаратов фибринолитического класса, служащих для растворения тромбов в клинике. С его помощью можно так же сравнивать эффективность уже существующих препаратов и разрабатывать новые протоколы их применения. В будущем же открываются перспективы для создания нового класса устройств, носимых на теле или же вживляемых, для автоматической коррекции возникающих тромбозов.
14.03.2019 Р.С. Савинков. "Разработка ПО для моделирования индивидуальной клеточной динамики".
Abstract
Close
Для некоторых задач, исследователями были разработаны узконаправленные модели, позволившие учитывать динамику клеток в глобальном иммунном процессе, но существенная доля задач математического моделирования в иммунологии всё ещё не может быть исследована с подобной тщательностью. Для частичного решения этой проблемы, было разработано программное обеспечение, позволяющее охватить широкий спектр задач, связанных с моделированием пространственной динамики процессов, происходящих в областях с активными межклеточными взаимодействиями в двумерном и трёхмерном случаях.
Разработанное ПО может быть гибко настроено для моделирования произвольного количества типов клеток с различными вариантами взаимодействия как между клетками, так и взаимодействия клеток с веществами, находящимися в окружающей среде. Решение выполнено на языке С++ с учётом возможности акселерации решения на графических процессорах, что существенно ускоряет любые расчёты, связанные с реакционно-диффузионными процессами внутри расчётной области и может быть применено в операционных системах Linux и Windows.
28.02.2019 А.К. Цатурян. "Механические аспекты кальциевой регуляции мышечного сокращения в норме и при патологии".
Abstract
Close
17.01.2019 И.Б. Коваленко. "Суперкомпьютерное моделирование в биологии и медицине".
Abstract
Close
20.12.2018 В.А. Вольперт. "Пространственные модели развития инфекции и иммунного ответа (третий семинар тематического цикла)".
Abstract
Close
13.12.2018 В.А. Вольперт. "Дарвиновская эволюция: биологические виды, клетки и вирусы (второй семинар тематического цикла)".
Abstract
Close
06.12.2018 В.А. Вольперт. "Математическое моделирование сердечно-сосудистых заболеваний (первый семинар тематического цикла)".
Abstract
Close
15.11.2018 С.Ю. Коваленко. "Задачи поиска оптимальной терапии в математических моделях глиом".
Abstract
Close
В докладе будет рассказано о методах решения задач оптимального управления на примере различных математических моделей терапии. А также подробно будет разобрана задача выживаемости, в которой фазовые ограничения очерчивают некоторую область в пространстве показателей состояния пациента. Задача выживаемости состоит в максимизации времени жизни пациента, поиск ведется именно таких стратегий лечения, которые возвращают показатели в исходное положение (и мы видим на графиках периодические траектории). Периодические траектории говорят о том, что смертельно опасная болезнь переведена в разряд хронических.
01.11.2018 Д.С. Гребенников. "Математические модели подвижности клеток иммунной системы".
Abstract
Close
В докладе будет рассказано о механизмах и имеющихся математических моделях подвижности основных типов иммунных клеток. Движение клеток определяется стохастическими силами внутренней подвижности, регулируемой реорганизацией цитоскелета и мембраны клетки, а также вязкоэластичным взаимодействием с другими клетками среды. Внутренняя подвижность может регулироваться механическими и химическими сигналами от внеклеточного матрикса и хемокинов (контактное ингибирование перемещения, гаптотаксис, хемотаксис). Механизмы подвижности фибробластных клеток позволяют реорганизовывать коллагеновую структуру внеклеточного матрикса и формировать стромальный каркас лимфоузла. Напротив, активная внутренняя подвижность лимфоцитов и дендритных клеток позволяет адаптивно менять свою форму и направление, не меняя структуры внеклеточного матрикса. Благодаря механизмам гаптотаксиса и хемотаксиса, лимфоциты могут направленно перемещаться вдоль стромальной сети к АПК. Стабильный иммунологический синапс между АПК и специфическими лимфоцитами образуется за счет сильных специфических сил межклеточной адгезии по сравнению с неспецифическими. Имеющиеся модели подвижности иммунных клеток варьируются от детального описания механизмов подвижности одной клетки до феноменологического непрерывного описания клеточной среды. Мезомасштабные модели позволяют описать коллективное движение иммунных клеток, воспроизводя при этом ключевые механизмы подвижности.
18.10.2018 Р.С. Савинков. "Построение трёхмерных геометрических моделей элементов лимфатического узла".
Abstract
Close
04.10.2018 А.А. Полежаев. "Сложные пространственно-временные структуры в биологических и химических системах и механизмы их образования".
Abstract
Close
В первой части доклада будет кратко рассказано об экспериментальном изучении структур в химических системах и об имеющихся теоретических подходах к объяснению механизмов их возникновения. Некоторые структуры, такие как автоволны и стационарные неоднородные (диссипативные) структуры, уже нашли адекватное объяснение и могут быть описаны относительно простыми математическими моделями, другие же требуют разработки более сложных подходов. На примере трёх экспериментально наблюдаемых структур – сегментированных волн и осциллонов (уединённых автоволновых структур) в двумерной химической среде, а также спиральных и кольцевых волн на фронте распространяющейся реакции (напр., горения) в трёхмерном случае – будет продемонстрировано, что адекватным подходом к моделированию таких систем является построение блочных моделей, отражающих их иерархическую организацию.
27.09.2018 Andreas Meyerhans. "Fundamental decisions in the virus-infected host".
Abstract
Close
To identify the essential features in the virus–immune system´s crosstalk that ultimately decides an infection fate, as well as to understand mechanistic relationships between immune responses and virus control in the chronic infection phase, we used the infection of mice with the non-cytopathic Lymphocytic Choriomeningitis Virus (LCMV). Time-series transcriptomes from spleens of acute and chronic LCMV-infected mice were analyzed by weighted gene co-expression network analysis (WGCNA) and related to virus loads and immune responses. We could identify modules of highly connected genes (hub genes) that represent the main biological pathways involved in acute versus persistent infection outcomes. Virus-specific CD8 T cell exhaustion during persistent LCMV infection is followed by an increase of crosspresenting Xcr1+DC in spleen that maintain a low level of cytotoxic effector cells and control virus loads to non-pathogenic levels. Thus, immunotherapeutic strategies to boost Xcr1+DC-dependent T cell responses may present a mean to better control virus loads in chronic virus infections.
Reference:
Jordi Argilaguet, Mireia Pedragosa, Anna Esteve-Codina, Graciela Riera, Enric Vidal, Cristina Peligero-Cruz, David Andreu, Tsuneyasu Kaisho, Gennady Bocharov, Burkhard Ludewig, Simon Heath and Andreas Meyerhans. Systems analysis reveals complex biological processes in virus infection fate decisions (submitted).
20.09.2018 Г.А. Бочаров. "Современные подходы к математическому моделированию иммунных процессов".
Abstract
Close
13.09.2018 Ф.А. Семин. "Многомасштабное моделирование сердечного сокращения".
Abstract
Close
28.06.2018 М. Кузнецов. "Математическое моделирование роста злокачественной опухоли и антиангиогенной терапии".
21.06.2018 А. Беляев, А. Токарев. "Гемостаз и тромбоз: биологические основы и подходы к моделированию".