\n Алексей Кулаков — теоретический физик и нейробиолог. Он является профессором Чарльза Робертсона по неврологии в Лаборатории Cold Spring Harbor.Группа Кулакова использует математику, теорию физики для изучения мозга с акцентом на вычислительные процессы нейронов и эволюцию архитектуры нервной системы. В 1998-2001 годах он получил стипендию Слоуна по теоретической неврологии, а в 2018 году — грант NIH Director's Transformative Research Award.Исследования Кулакова освещались в таких изданиях как Physics Today, Wired, Nautilus Magazine и других.

Кулаков получил степень инженера-физика (аналог магистра) по прикладной математике и физики в Московском Институте Физической Техники в 1990 году. С 1988 до 1993 года работал как инженер-исследователь в Теоретическом отделении Института ядерных исследований, Москва.Затем он продолжил обучение на PhD по теоретической физике в Университете Миннесоты и защитился там же в 1998 году. После этого занимался постдокторской работой в области нейронауки в Центре Теоретической Невробиологии Слоуна при Институте биологических исследований Сколка, Калифорния (с 1998 по 2001).

В 2001 году Алексей стал ассоистент-профессором на кафедру физики в Университете Юты. В 2003 он перешел работать в Лабораторию Cold Spring Harbor, где сначала был доцентом (ассоциированным профессором), затем — полным профессором и занимал эту должность вплоть до назначения на пост Чарльза Робертсона в 2021 году.Кулаков также руководил Центром вычислительной неврологии Cold Spring Harbor Laboratory. Он организовал несколько научных семинаров, включая Cosyne (2018) и симпозиум по компьютерному обонянию (2005).

Основные направления его работы — теоретическая физика конденсированных сред, вычислительная нейронаука, эволюция мозга, развитие нервной системы. Его исследования касаются процессов обработки информации в нейронных сетях и их архитектурного формирования.\n

=

Кулаков и его коллеги разработали предсказательную количественную модель, которая объединяет влияние молекулярных сигналов руководства (guidance cues) с пластичностью нейронов. Эта модель объясняет эффекты генетических манипуляций, хирургии и фармакологических воздействий на нервные связи у разных видов животных.=

Исследования Кулаковского сосредоточены на количественных моделях мозговой эволюции, включая теоретические модели картографии и развития областей кортикальной области. Он также изучает влияние геномного бутылочного горлышка (genomic bottleneck) на формирование нейронных сетевых структур.=

Анализируя снижение образования новых нейронах в гиппокампе с возрастом, Кулаков показал, что это связано со снижением числа стволовых клеток. Эти активированные клетки делятся асимметрично для производства нейронов и переходят затем к формации глиальных (астроцитных) клеток. Его команда предложила гипотезу "одноразовых" нервных стем-клеточных моделей, объясняющую уменьшение числа этих клеток в старости.=

В сотрудничестве с другими учеными Кулаков разработал теории о кодах запахов. Эти модели помогли понять процессы обработки и временной организации данных, включая теорию первичности (primacy theory), структурированную связность в ранней обонятельной системе и редкие представления на начальных этапах.=

Команда Кулаковского предложила теории принятия решения, которые были проверены экспериментально. Они разработали теорию уверенности в своих действиях (decision confidence), которая была подтверждена практическими исследованиями.=

Кулаков вместе со своими коллегами создал глубокую нейронную модель обучающегося на основе вознаграждений, что помогло агентам адаптироваться к изменяющимся наградным системам. Это улучшило интерпретацию данных поведения и позволило выявить динамику мотивации в мозге.=

Исследования Кулаковского также включают разработки оптимальных правил для выбора между оставаться или покидать среду, основываясь на теориях последовательного обучения и методах байесовской оптимизации.\n =

=

В период 2019-2024 годов Кулаков работал на стыке нейробиологии и искусственного интеллекта. Его цель — применить знания о нервной системе для улучшения алгоритмов ИИ.

Коллективно с коллегами, Кулаков предсказал новый квантовый состояние электронов в образцах Холла при слабых магнитных полях. Это явление было названо 'квантумным холловским нематиком' и подтверждено экспериментально.В области мезоскопической физики, они исследовали свойства малоразмерных частиц (например, квантовых точек с несколькими электронами) и вихревые ядра сверхпроводников.

2018 – Премия NIH Director's Transformative Research Award от Национального института здоровья (NIH)

Кулаков, А. А., Фоглер М.М., Шкловский Б. И. (1996). Волна заряда в двухмерной электронной жидкости при слабом магнитном поле.Фоглер, M.M., Кулаков A.A., и др. (1996) Основное состояние двумерного электрона под действием слабого поля.Кулаков А.А., Рагхавачари С., Кепец А., Лисман Дж.Е. (2002). Модель нейронной интегрирующей системы.Чкловский Д.Б, и др. (2004) Карта мозга: что можно извлечь.Энсинас Х.М., Михурина Т.В., Пеунова Н., Парк Дж.Х., ... Эниколопов Г. (2011). Синхронизация деления и дифференцировка астроцитов в гиппокампе взрослого мозга.