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Efeito de tempo de atraso e plasticidade em sincronização neuronal

Processo: 19/09150-1
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de julho de 2020
Vigência (Término): 30 de junho de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
Pesquisador responsável:Elbert Einstein Nehrer Macau
Beneficiário:Matheus Hansen Francisco
Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:15/50122-0 - Fenômenos dinâmicos em redes complexas: fundamentos e aplicações, AP.TEM
Assunto(s):Dinâmica não linear   Plasticidade neuronal   Rede nervosa   Sincronização   Sinapses   Modelo de Hodgkin-Huxley
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Controle | Plasticidade | Redes Complexas | Redes neuronais | sincronização | sincronização com atraso | Dinâmica Não Linear Aplicada

Resumo

Neste projeto, investigamos o comportamento de uma rede de neurônios com dinâmica descrita pelo modelo de Hodgkin e Huxley, com interesse na investigação da sincronização das atividades neuronais, através de diagnósticos numéricos recentemente desenvolvidos. A sincronização neuronal, tem despertado o interesse da comunidade científica, devido a esse tipo de comportamento estar associado a patologias cerebrais conhecidas, como a Epilepsia e o Mal de Parkinson. Diante deste cenário, investigamos uma rede com arquitetura inicial aleatória, considerando a existência de sinapses químicas excitatórias (inibitórias), assim como a presença da plasticidade e o tempo de atraso nas conexões neuronais. A plasticidade está ligada a capacidade de transmissão de informação entre os neurônios, e o tempo de atraso representa um retardo na condução dessas informações. Nesse contexto, simulamos o efeito da plasticidade através da introdução de pesos sinápticos no sistema, sendo o tempo de atraso representado por um parâmetro de controle a ser inserido na dinâmica abordada. Ao término desta proposta, teremos caracterizado o comportamento da sincronização (dessincronização) da rede, além de classificar possíveis estruturas complexas nos espaços de parâmetros do modelo. (AU)

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Publicações científicas (6)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
HANSEN, MATHEUS; PROTACHEVICZ, PAULO R.; IAROSZ, KELLY C.; CALDAS, IBERE L.; BATISTA, ANTONIO M.; MACAU, ELBERT E. N.. The effect of time delay for synchronisation suppression in neuronal networks. CHAOS SOLITONS & FRACTALS, v. 164, p. 10-pg., . (18/03211-6, 20/04624-2, 19/09150-1, 15/50122-0)
HANSEN, MATHEUS; LANES, GABRIEL C.; BRITO, VINICIUS L. G.; LEONEL, EDSON D.. Investigation of pollen release by poricidal anthers using mathematical billiards. Physical Review E, v. 104, n. 3, . (19/14038-6, 19/09150-1)
PROTACHEVICZ, PAULO R.; HANSEN, MATHEUS; IAROSZ, KELLY C.; CALDAS, IBERE L.; BATISTA, ANTONIO M.; KURTHS, JURGEN. Emergence of Neuronal Synchronisation in Coupled Areas. FRONTIERS IN COMPUTATIONAL NEUROSCIENCE, v. 15, . (19/09150-1, 20/04624-2, 15/50122-0, 18/03211-6)
HANSEN, MATHEUS; PROTACHEVICZ, PAULO R.; IAROSZ, KELLY C.; CALDAS, IBERE L.; BATISTA, ANTONIO; MACAU, ELBERT E. N.. Dynamics of uncoupled and coupled neurons under an external pulsed current. CHAOS SOLITONS & FRACTALS, v. 155, p. 10-pg., . (18/03211-6, 20/04624-2, 19/09150-1, 15/50122-0)
SAYARI, ELAHEH; BATISTA, ANTONIO M.; GABRICK, ENRIQUE C.; IAROSZ, KELLY C.; HANSEN, MATHEUS; SZEZECH, JOSE D., JR.; BORGES, FERNANDO S.. Dynamics of a perturbed random neuronal network with burst-timing-dependent plasticity. European Physical Journal-Special Topics, v. 231, n. 22-23, p. 8-pg., . (19/09150-1)
DA COSTA, DIOGO RICARDO; HANSEN, MATHEUS; SILVA, MARIO ROBERTO; LEONEL, EDSON D.. Tangent Method and Some Dynamical Properties of an Oval-Like Billiard. INTERNATIONAL JOURNAL OF BIFURCATION AND CHAOS, v. 32, n. 04, p. 15-pg., . (19/14038-6, 20/02415-7, 19/09150-1)

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