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| Processo: | 12/24489-6 |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado |
| Data de Início da vigência: | 01 de setembro de 2013 |
| Data de Término da vigência: | 30 de novembro de 2015 |
| Área de conhecimento: | Ciências Exatas e da Terra - Física |
| Pesquisador responsável: | Rafael Ribeiro Dias Vilela de Oliveira |
| Beneficiário: | Leandro Alexandre da Silva |
| Instituição Sede: | Centro de Matemática, Computação e Cognição (CMCC). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil |
| Assunto(s): | Mecânica estatística Neurociências Dinâmica estocástica |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | Dinâmica Estocástica | Equação de Langevin | fisica estatistica | modelo integra-e-dispara | Neurociência | Processos não-Markovianos | Dinâmica Estocástica |
Resumo Modelos tipo integra-e-dispara capturam a essência da atividade elétrica de um neurônio genérico, além de serem mais interessantes do ponto de vista computacional do que modelos de maior dimensionalidade, como o de Hodgkin-Huxley. Nesse projeto, propomos um novo modelo integra-e-dispara, descrito por uma equação de Langevin generalizada envolvendo efeitos de memória e ruído colorido aditivo e/ou multiplicativo. Esta abordagem, mais geral e realística, tem como caso limite o modelo integra-e-dispara estocástico usual, ou seja, com ruído branco e sem efeito de memória. Partindo do modelo proposto, nos concentraremos no estudo de dois fenômenos de notável relevância em neurociência: o mecanismo de ressonância estocástica e o processo de bifurcação responsável pelo caráter excitável do neurônio. Dentro do primeiro tema, queremos responder a seguinte questão: seria a ressonância estocástica um fenômeno robusto, que sobrevive a uma formulação dinâmica mais realística como é a dada pelo modelo proposto, ou seria ela uma consequência artificial da simplificação extrema que caracteriza os modelos sem memória? No contexto do segundo tema, queremos saber como a presença de ruído colorido e efeitos de memória afetam a dinâmica do sistema na vizinhança de uma bifurcação. Estudaremos de forma detalhada o comportamento da dinâmica do sistema não-markoviano próximo às bifurcações de típico interesse biofísico: sela-nó, sela-nó em um círculo invariante, Andronov-Hopf subcrítica e Andronov-Hopf supercrítica. Além de tratar essas duas questões fundamentais, este projeto pretende estabelecer o regime de validade da aproximação markoviana dado um conjunto de parâmetros que caracterizam o sistema e o ambiente. | |
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