Comportamento dinâmico de redes neurais

• Processo: 15/07311-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2015
• Vigência (Término): 17 de janeiro de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Iberê Luiz Caldas
• Beneficiário: Kelly Cristiane Iarosz
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/03211-6 - Dinâmica não linear, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/20920-8 - Plasticidade em redes neuronais, BE.EP.PD 16/16148-5 - Comportamento síncrono e plasticidade sináptica em redes complexas, BE.EP.PD
• Assunto(s): Biofísica Sincronização Plasticidade neuronal Modelo de Hodgkin-Huxley Sinapses elétricas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Circuitos | Hodgkin-Huxley | Plasticidade | redes | sincronização | Biofísica

Resumo

Neste projeto apresenta-se uma proposta de estudo da dinâmica de redes neuronais. Primeiramente pretende-se estudar uma rede neuronal modelada por um autômato celular. A rede será separada em duas camadas e será realizado um estudo da faixa dinâmica, considerando-se sinapses elétricas e químicas. O projeto também prevê o estudo da dinâmica de uma rede formada por neurônios do modelo Hodgkin-Huxley. Para tal, serão realizadas investigações sobre os efeitos da plasticidade sináptica inserida no modelo. Ainda serão estudadas a sincronização e a dessincronização de acordo com conexões estabelecidas entre os neurônios da rede, a dependência com a arquitetura e a influência de perturbações externas. (AU)

Publicações científicas

(33)

(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)

PROTACHEVICZ, P. R.; BORGES, F. S.; IAROSZ, K. C.; CALDAS, I. L.; BAPTISTA, M. S.; VIANA, R. L.; LAMEU, E. L.; MACAU, E. E. N.; BATISTA, A. M.. How synapses can enhance sensibility of a neural network. PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS, v. 492, p. 1045-1052, FEB 15 2018. (15/07311-7, 11/19296-1, 16/23398-8, 16/16148-5, 15/50122-0)

MAURO CATTANI; IBERÊ LUIZ CALDAS; SILVIO LUIZ DE SOUZA; KELLY CRISTIANE IAROSZ. Teoria do Caos Determinístico: Conceitos Básicos. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 39, n. 1, 2016-10-17. (11/19296-1, 15/07311-7)

MUGNAINE, MICHELE; REIS, ADRIANE S.; BORGES, FERNANDO S.; BORGES, RAFAEL R.; FERRARI, FABIANO A. S.; IAROSZ, KELLY C.; CALDAS, IBERE L.; LAMEU, EWANDSON L.; VIANA, RICARDO L.; SZEZECH, JR., JOSE D.; et al. Delayed feedback control of phase synchronisation in a neuronal network model. European Physical Journal-Special Topics, v. 227, n. 10-11, p. 1151-1160, NOV 2018. (17/18977-1, 17/20920-8, 16/23398-8, 15/07311-7, 17/13502-5, 15/50122-0, 11/19296-1)

LAMEU, E. L.; MACAU, E. E. N.; BORGES, F. S.; IAROSZ, K. C.; CALDAS, I. L.; BORGES, R. R.; PROTACHEVICZ, P. R.; VIANA, R. L.; BATISTA, A. M.. Alterations in brain connectivity due to plasticity and synaptic delay. European Physical Journal-Special Topics, v. 227, n. 5-6, p. 673-682, SEP 2018. (17/18977-1, 17/20920-8, 16/23398-8, 15/07311-7, 17/13502-5, 15/50122-0, 11/19296-1)

DOS SANTOS, VAGNER; BORGES, FERNANDO S.; IAROSZ, KELLY C.; CALDAS, IBERE L.; SZEZECH, J. D.; VIANA, RICARDO L.; BAPTISTA, MURILO S.; BATISTA, ANTONIO M.. Basin of attraction for chimera states in a network of Rossler oscillators. Chaos, v. 30, n. 8, AUG 2020. (18/03211-6, 15/07311-7, 17/18977-1)

LAMEU, E. L.; YANCHUK, S.; MACAU, E. E. N.; BORGES, F. S.; IAROSZ, K. C.; CALDAS, I. L.; PROTACHEVICZ, P. R.; BORGES, R. R.; VIANA, R. L.; SZEZECH, JR., J. D.; et al. Recurrence quantification analysis for the identification of burst phase synchronisation. Chaos, v. 28, n. 8, AUG 2018. (17/18977-1, 17/20920-8, 16/23398-8, 15/07311-7, 17/13502-5, 15/50122-0, 11/19296-1)

SANTOS, V.; SZEZECH, JR., J. D.; BATISTA, A. M.; IAROSZ, K. C.; BAPTISTA, M. S.; REN, H. P.; GREBOGI, C.; VIANA, R. L.; CALDAS, I. L.; MAISTRENKO, Y. L.; et al. Riddling: Chimera's dilemma. Chaos, v. 28, n. 8, AUG 2018. (17/20920-8, 15/07311-7, 15/50122-0, 15/05186-0, 11/19296-1)

BORGES, R. R.; BORGES, F. S.; LAMEU, E. L.; BATISTA, A. M.; IAROSZ, K. C.; CALDAS, I. L.; ANTONOPOULOS, C. G.; BAPTISTA, M. S.. Spike timing-dependent plasticity induces non-trivial topology in the brain. NEURAL NETWORKS, v. 88, p. 58-64, APR 2017. (15/07311-7, 16/16148-5, 11/19296-1)

FERRARI, FABIANO A. S.; PRADO, THIAGO L.; DA SILVA, THIAGO F. P.; DOS SANTOS, CLARA M.; SANTOS, MOISES S.; DE SOUZA, SILVIO L. T.; IAROSZ, KELLY C.; SZEZECH, JR., JOSE D.; BATISTA, ANTONIO M.. Numerical simulations of the linear drift memristor model. EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL PLUS, v. 134, n. 3, MAR 15 2019. (15/07311-7)

FERRARI, F. A. S.; VIANA, R. L.; REIS, A. S.; IAROSZ, K. C.; CALDAS, I. L.; BATISTA, A. M.. A network of networks model to study phase synchronization using structural connection matrix of human brain. PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS, v. 496, p. 162-170, APR 15 2018. (17/20920-8, 15/07311-7, 11/19296-1)

LOPEZ, ALVARO G.; IAROSZ, KELLY C.; BATISTA, ANTONIO M.; SEOANE, JESUS M.; VIANAE, RICARDO L.; SANJUAN, MIGUEL A. F.. Nonlinear cancer chemotherapy: Modelling the Norton-Simon hypothesis. COMMUNICATIONS IN NONLINEAR SCIENCE AND NUMERICAL SIMULATION, v. 70, p. 307-317, MAY 2019. (17/20920-8, 15/07311-7)

LAMEU, EWANDSON L.; BORGES, FERNANDO S.; LAROSZ, KELLY C.; PROTACHEVICZ, PAULO R.; ANTONOPOULOS, CHRIS G.; MACAU, ELBERT E. N.; BATISTA, ANTONIO M.. Short-term and spike-timing-dependent plasticity facilitate the formation of modular neural networks. COMMUNICATIONS IN NONLINEAR SCIENCE AND NUMERICAL SIMULATION, v. 96, MAY 2021. (15/50122-0, 17/13502-5, 16/23398-8, 15/07311-7, 17/18977-1, 17/20920-8, 20/04624-2, 11/19296-1)

TROBIA, JOSE; TIAN, KUN; BATISTA, ANTONIO M.; GREBOGI, CELSO; REN, HAI-PENG; SANTOS, MOISES S.; PROTACHEVICZ, PAULO R.; BORGES, FERNANDO S.; SZEZECH, JR., JOSE D.; VIANA, RICARDO L.; et al. Mathematical model of brain tumour growth with drug resistance. COMMUNICATIONS IN NONLINEAR SCIENCE AND NUMERICAL SIMULATION, v. 103, DEC 2021. (18/03211-6, 20/04624-2, 17/18977-1, 15/07311-7)

CONINCK, JOSE C. P.; FERRARI, FABIANO A. S.; REIS, ADRIANE S.; IAROSZ, KELLY C.; CALDAS, IBERE L.; BATISTA, ANTONIO M.; VIANA, RICARDO L.. Network properties of healthy and Alzheimer brains. PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS, v. 547, JUN 1 2020. (18/03211-6, 15/07311-7)

LOPEZ, ALVARO G.; IAROSZ, KELLY C.; BATIST, ANTONIO M.; SEOANE, JESUS M.; VIANA, RICARDO L.; SANJUAN, MIGUEL A. F.. The role of dose density in combination cancer chemotherapy. COMMUNICATIONS IN NONLINEAR SCIENCE AND NUMERICAL SIMULATION, v. 79, DEC 2019. (18/03211-6, 15/07311-7)

BORGES, F. S.; PROTACHEVICZ, P. R.; PENA, R. F. O.; LAMEU, E. L.; HIGA, V, G. S.; KIHARA, J. A. H.; MATIAS, F. S.; ANTONOPOULOS, C. G.; DE PASQUALE, R.; ROQUE, A. C.; et al. Self-sustained activity of low firing rate in balanced networks. PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS, v. 537, JAN 1 2020. (16/23398-8, 13/07699-0, 15/50122-0, 17/18977-1, 15/07311-7, 11/19296-1, 17/13502-5, 17/20920-8, 17/26439-0, 13/25667-8)

PROTACHEVICZ, P. R.; BORGES, R. R.; REIS, A. S.; BORGES, F. S.; IAROSZ, K. C.; CALDAS, I. L.; LAMEU, E. L.; MACAU, E. E. N.; VIANA, R. L.; SOKOLOV, I. M.; et al. Synchronous behaviour in network model based on human cortico-cortical connections. Physiological Measurement, v. 39, n. 7, JUL 2018. (15/50122-0, 16/23398-8, 11/19296-1, 17/20920-8, 15/07311-7, 17/13502-5, 17/18977-1)

BORGES, F. S.; LAMEU, E. L.; IAROSZ, K. C.; PROTACHEVICZ, P. R.; CALDAS, I. L.; VIANA, R. L.; MACAU, E. E. N.; BATISTA, A. M.; BAPTISTA, M. S.. Inference of topology and the nature of synapses, and the flow of information in neuronal networks. Physical Review E, v. 97, n. 2, FEB 7 2018. (16/23398-8, 16/16148-5, 15/07311-7, 15/50122-0, 11/19296-1)

CALDAS, IBERE LUIZ; BARTOLONI, BRUNO F.; CIRO, DAVID; ROBERSON, GERALDO; SCHELIN, ADRIANE B.; KROETZ, TIAGO; ROBERTO, MARISA; VIANA, RICARDO LUIZ; IAROSZ, KELLY CRISTIANE; BATISTA, ANTONIO MARCOS; et al. Symplectic Maps for Diverted Plasmas. IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE, v. 46, n. 7, 1, SI, p. 2354-2361, JUL 2018. (15/07311-7, 11/19296-1, 12/18073-1)

BORGES, R. R.; BORGES, F. S.; LAMEU, E. L.; BATISTA, A. M.; IAROSZ, K. C.; CALDAS, I. L.; VIANA, R. L.; SANJUAN, M. A. F.. Effects of the spike timing-dependent plasticity on the synchronisation in a random Hodgkin-Huxley neuronal network. COMMUNICATIONS IN NONLINEAR SCIENCE AND NUMERICAL SIMULATION, v. 34, p. 12-22, MAY 2016. (15/07311-7, 11/19296-1)

SANTOS, M. S.; SZEZECH, J. D.; BORGES, F. S.; IAROSZ, K. C.; CALDAS, I. L.; BATISTA, A. M.; VIANA, R. L.; KURTHS, J.. Chimera-like states in a neuronal network model of the cat brain. CHAOS SOLITONS & FRACTALS, v. 101, p. 86-91, AUG 2017. (16/16148-5, 15/07311-7, 11/50151-0, 11/19296-1)

BORGES, RAFAEL R.; BORGES, FERNANDO S.; LAMEU, EWANDSON L.; PROTACHEVICZ, PAULO R.; IAROSZ, KELLY C.; CALDAS, IBERE L.; VIANA, RICARDO L.; MACAU, ELBERT E. N.; BAPTISTA, MURILO S.; GREBOGI, CELSO; et al. Synaptic Plasticity and Spike Synchronisation in Neuronal Networks. Brazilian Journal of Physics, v. 47, n. 6, p. 678-688, DEC 2017. (16/23398-8, 16/16148-5, 15/07311-7, 15/50122-0, 11/19296-1)

EVARISTO, RONALDO M.; BATISTA, ANTONIO M.; VIANA, RICARDO L.; IAROSZ, KELLY C.; SZEZECH, JR., JOSE D.; DE GODOY, MOACIR F.. Mathematical model with autoregressive process for electrocardiogram signals. COMMUNICATIONS IN NONLINEAR SCIENCE AND NUMERICAL SIMULATION, v. 57, p. 415-421, APR 2018. (16/16148-5, 15/07311-7, 11/19296-1)

LAMEU, EWANDSON L.; BORGES, FERNANDO S.; BORGES, RAFAEL R.; IAROSZ, KELLY C.; CALDAS, IBERE L.; BATISTA, ANTONIO M.; VIANA, RICARDO L.; KURTHS, JUERGEN. Suppression of phase synchronisation in network based on cat's brain. Chaos, v. 26, n. 4, APR 2016. (15/07311-7, 11/50151-0, 11/19296-1)

BORGES, F. S.; PROTACHEVICZ, P. R.; LAMEU, E. L.; BONETTI, R. C.; IAROSZ, K. C.; CALDAS, I. L.; BAPTISTA, M. S.; BATISTA, A. M.. Synchronised firing patterns in a random network of adaptive exponential integrate-and-fire neuron model. NEURAL NETWORKS, v. 90, p. 1-7, JUN 2017. (16/16148-5, 15/07311-7, 11/19296-1)

SANTOS, MOISES S.; PROTACHEVICZ, PAULO R.; IAROSZ, KELLY C.; CALDAS, IBERE L.; VIANA, RICARDO L.; BORGES, FERNANDO S.; REN, HAI-PENG; SZEZECH, JR., JOSE D.; BATISTA, ANTONIO M.; GREBOGI, CELSO. Spike-burst chimera states in an adaptive exponential integrate-and-fire neuronal network. Chaos, v. 29, n. 4, APR 2019. (18/03211-6, 15/07311-7, 17/18977-1)

PROTACHEVICZ, PAULO R.; BORGES, FERNANDO S.; LAMEU, EWANDSON L.; JI, PENG; IAROSZ, KELLY C.; KIHARA, ALEXANDRE H.; CALDAS, LBERE L.; SZEZECH JR, JOSE D.; BAPTISTE, MURILO S.; MACAU, ELBERT E. N.; et al. Bistable Firing Pattern in a Neural Network Model. FRONTIERS IN COMPUTATIONAL NEUROSCIENCE, v. 13, APR 5 2019. (17/18977-1, 16/23398-8, 16/16148-5, 15/07311-7, 17/13502-5, 15/50122-0, 18/03211-6)

CALDAS, IBERE LUIZ; BARTOLONI, BRUNO F.; CIRO, DAVID; ROBERSON, GERALDO; SCHELIN, ADRIANE B.; KROETZ, TIAGO; ROBERTO, MARISA; VIANA, RICARDO LUIZ; IAROSZ, KELLY CRISTIANE; BATISTA, ANTONIO MARCOS; et al. Symplectic Maps for Diverted Plasmas. IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE, v. 46, n. 7, p. 8-pg., 2018-07-01. (12/18073-1, 11/19296-1, 15/07311-7)

BORGES, F. S.; LAMEU, E. L.; IAROSZ, K. C.; PROTACHEVICZ, P. R.; CALDAS, I. L.; VIANA, R. L.; MACAU, E. E. N.; BATISTA, A. M.; BAPTISTA, M. S.. Inference of topology and the nature of synapses, and the flow of information in neuronal networks. PHYSICAL REVIEW E, v. 97, n. 2, p. 7-pg., 2018-02-07. (11/19296-1, 15/50122-0, 15/07311-7, 16/23398-8, 16/16148-5)

PROTACHEVICZ, PAULO R.; BORGES, FERNANDO S.; IAROSZ, KELLY C.; BAPTISTA, MURILO S.; LAMEU, EWANDSON L.; HANSEN, MATHEUS; CALDAS, IBERE L.; SZEZECH, JOSE D., JR.; BATISTA, ANTONIO M.; KURTHS, JUERGEN. Influence of Delayed Conductance on Neuronal Synchronization. FRONTIERS IN PHYSIOLOGY, v. 11, p. 9-pg., 2020-09-03. (15/50122-0, 20/04624-2, 15/07311-7, 16/23398-8, 17/18977-1, 18/03211-6)

SANTOS, MOISES S.; SZEZECH, JR., JOSE D.; BATISTA, ANTONIO M.; IAROSZ, KELLY C.; CALDAS, IBERE L.; VIANA, RICARDO L.. Dragon-kings death in nonlinear wave interactions. PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS, v. 534, NOV 15 2019. (15/07311-7, 11/19296-1, 15/50122-0)

BORGES, F. S.; GABRICKC, E. C.; PROTACHEVICZ, P. R.; HIGA, G. S. V.; LAMEU, E. L.; RODRIGUEZ, P. X. R.; FERRAZ, M. S. A.; SZEZECH JR, J. D.; BATISTA, A. M.; KIHARA, A. H.. Intermittency properties in a temporal lobe epilepsy model. Epilepsy & Behavior, v. 139, p. 9-pg., 2023-01-16. (22/09277-4, 16/16148-5, 22/13761-9, 19/17892-8, 17/18977-1, 19/15024-9, 20/04624-2, 11/19296-1, 15/07311-7)

DA COSTA, DIOGO RICARDO; PALMERO, MATHEUS S.; MENDEZ-BERMUDEZ, J. A.; IAROSZ, KELLY C.; SZEZECH JR, JOSE D.; BATISTA, ANTONIO M.. Tilted-hat mushroom billiards: Web-like hierarchical mixed phase space. COMMUNICATIONS IN NONLINEAR SCIENCE AND NUMERICAL SIMULATION, v. 91, p. 9-pg., 2020-12-01. (19/06931-2, 18/03000-5, 20/02415-7, 15/07311-7, 18/03211-6)