Quantum Mechanical Approach to Electrophysiology
PDF (Russian)

Keywords

chaos
uncertainly
Eskov–Zinchenko effect
pseudo-attractors

How to Cite

1.
Filatova O.E., Filatov M.A., Voronyuk T.V., Muzieva M.I. Quantum Mechanical Approach to Electrophysiology // Russian Journal of Cybernetics. 2023. Vol. 4, № 2. P. 68-77. DOI: 10.51790/2712-9942-2023-4-2-10.

Abstract

for the last 100-120 years of studying the brain, nerves, muscles biopotential generation they were described as stochastic processes. The discovery of the Eskov–Zinchenko effect (stochastic instability of any homeostatic system sample datasets) makes it impossible to apply stochastic laws to electrophysiology. We can define biopotentials with their magnitude x1 as the first phase coordinate and their variation rate x2=dx1/dt as the second coordinate. In such a 2D phase space, we defined an analog to the famous Heisenberg uncertainly principle (for ∆x1 and ∆x2 variation ranges). We also present the similarities between electrophysiology and quantum mechanics. We suggested to estimate the properties of pseudo-attractors in the 2D phase space of biopotentials (for the x (t) = (x1,x2)T vector) instead of the statistical f(x) functions.

https://doi.org/10.51790/2712-9942-2023-4-2-10
PDF (Russian)

References

Hill A. V. Why biophysics? Science. 1956;124(3234):1233–1237.

Газя Г. В., Еськов В. В., Стратан Н. Ф., Салимова Ю. В., Игнатенко Ю. С. Использование искусственных нейросетей в промышленной экологии. Вестник новых медицинских технологий. 2021;28(2):111–114.

Хадарцева К. А., Филатова О. Е. Новое понимание стационарных режимов биологических систем. Успехи кибернетики. 2022;3(3):92–101. DOI: 10.51790/2712-9942-2022-3-3-10.

Чемпалова Л. С., Яхно Т. А., Манина Е. А., Игнатенко А. П., Оразбаева Ж. А. Гипотеза W. Weaver при изучении произвольных и непроизвольных движений. Вестник новых медицинских технологий. 2021;28(1):75–77.

Еськов В. В., Ивахно Н. В., Гриценко И. А., Мамина К. Е. Новое понятие системного синтеза в биомедицине и экологии человека. Вестник новых медицинских технологий. 2021;28(4):118–122.

Еськов В. М., Пятин В. Ф., Башкатова Ю. В. Медицинская и биологическая кибернетика: перспективы развития. Успехи кибернетики. 2020;1(1):58–67.

Зимин М. И., Пятин В. Ф., Филатов М. А., Шакирова Л. С. Что общего между «Fuzziness» L. A. Zadeh и «Complexity» W. Weaver в кибернетике. Успехи кибернетики. 2022;3(3):102–112. DOI: 10.51790/2712-9942-2022-3-3-11.

Еськов В. В., Башкатова Ю. В., Шакирова Л. С., Веденеева Т. С., Мордвинцева А. Ю. Проблема стандартов в медицине и физиологии. Архив клинической и экспериментальной медицины. 2020;29(3):211–216.

Хадарцев А. А., Филатова О. Е., Еськов В. В., Мандрыка И. А. Энтропийный подход в физике живых систем и теории хаоса-самоорганизации. Успехи кибернетики. 2020;1(3):41–49.

Галкин В. А., Еськов В. В., Пятин В. Ф., Кирасирова Л. А., Кульчицкий В. А. Существует ли стохастическая устойчивость выборок в нейронауках? Новости медико-биологических наук. 2020;20(3):126–132.

Еськов В. В. Математическое моделирование гомеостаза и эволюции complexity: монография. Тула: Издательство ТулГУ; 2016. 307 с.

Eskov V. V., Orlov E. V., Gavrilenko T. V., Manina E. A. Capabilities of Artificial Neuron Networks for System Synthesis in Medicine. Silhavy R. (eds) Cybernetics Perspectives in Systems. CSOC 2022. Lecture Notes in Networks and Systems. 2022;503. Режим доступа: https://doi.org/10.1007/978-3-031-09073-8_16.

Бернштейн Н. А. О построении движений. М.: Медгиз; 1947. 254 с.

Weaver W. Science and Complexity. American Scientist. 1948;36:536–544.

Еськов В. В., Пятин В. Ф., Шакирова Л. С., Мельникова Е. Г. Роль хаоса в регуляции физиологических функций организма. Самара: ООО «Порто-принт»; 2020. 248 с.

Еськов В. М., Галкин В. А., Филатова О. Е. Complexity: хаос гомеостатических систем. Самара: Изд-во ООО «Порто-принт»; 2017. 388 с.

Gazya G. V., Eskov V. M. Uncertainty of the First Type in Industrial Ecology. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2021;839(042072). DOI:10.1088/1755-1315/839/4/042072.

Eskov V. M. Methods for Identifying Two Types of Uncertainty in BioCybernetics. AIP Conference Proceedings. 2021;2402(050042). DOI: https://doi.org/10.1063/5.0072488.

Козупица Г. С., Пятин В. Ф., Кухарева А., Байтуев И. А. Три великие проблемы Гинзбурга и три реальные проблемы биомедицины. Сложность. Разум. Постнеклассика. 2022;3:5–14. DOI: 10.12737/2306-174X-2022-3-5-14.

Газя Г. В., Еськов В. В. Искусственные нейросети в оценке возрастных изменений. Вестник новых медицинских технологий. 2022;29(1);101–105. DOI: 10.24412/1609-2163-2022-1-101-105.

Еськов В. В., Газя Г. В., Асриев Е. А. Возрастные аспекты изменения параметров кардиоритма женского населения Севера РФ. Вестник новых медицинских технологий. 2022;29(2):100–103. DOI: 10.24412/1609-2163-2022-2-100-103.

Газя Г. В., Еськов В. В., Бодин О. Н., Веденеев В. В. Системный анализ параметров сердечно-сосудистой системы мужчин и женщин Югры. Вестник новых медицинских технологий. 2021;4:26–29. DOI: 10.24412/1609- 2163-2021-4-26-29.

Газя Г. В., Еськов В. В., Орлов Е. В., Стратан Н. Ф. Влияние факторов севера и промышленного производства на возрастные изменения работы сердца. Вестник новых медицинских технологий. 2022;29(1):106–109. DOI: 10.24412/1609-2163-2022-1-106-109.

Еськов В. В., Шакирова Л. С. Почему детерминистский и стохастический подход невозможно использовать в кардиологии и во всей медицине? Вестник новых медицинских технологий. 2022;29(4):117–120. DOI: 10.24412/1609-2163-2022-4-117-120.

Еськов В. В., Газя Г. В., Коннов П. Е. Фундаментальные проблемы биокибернетики из-за неустойчивости выборок биосистем. Успехи кибернетики. 2022;3(4):110–122. DOI:10.51790/2712-9942-2022-3-4-13.

Eskov V. M. Methods for Identifying Two Types of Uncertainty in BioCybernetics. AIP Conference Proceedings. 2021;2402(050042). DOI: https://doi.org/10.1063/5.0072488.

Downloads

Download data is not yet available.