Оптимизация математических моделей электрической активности желудочков сердца человека при помощи генетических алгоритмов.

В ходе настоящего проекта мы планируем разработать модификацию генетических алгоритмов позволяющую оптимизировать параметры электрофизиологических моделей кардиомиоцитов на основе экспериментов, полученных на ткани миокарда (оптическое картирование). Разрабатываемые алгоритмы должны учитывать искажение формы потенциала действия в эксперименте, происходящее за счет взаимодействия между кардиомиоцитами и ограничений экспериментальных методик (усреднение оптического сигнала в результате рассеяния фотонов). В ходе выполнения проекта будет исследована возможность применения генетических алгоритмов для определения изменения активационных и инактивационных параметров при симпатической и парасимпатической стимуляции. Разработанные алгоритмы будут апробированы на экспериментальных данных и позволят определить соотношение между различными компонентами реполяризующего тока (быстрые и медленные калиевые токи задержанного выпрямления). В случае успешного завершения проекта, разработанные алгоритмы помогут уменьшить разрыв между вычислительной электрофизиологией и экспериментами in vivo, который существует на сегодняшний день и существенно увеличить предсказательную силу вычислительных моделей. Большое значение имеет также тестовая задача, предложенная в настоящем проекте для разрабатываемых алгоритмов (а именно исследование соотношения между различными компонентами калиевого тока), т.к. функциональные изменения соответствующих ионных каналов являются причиной опасных аритмий, однако исследование их роли исключительно экспериментальными методами до сих пор не является вполне возможным.