Estudo por simulação computacional dos efeitos da esclerose lateral amiotrófica no comportamento dinâmico de modelos matemáticos de neurônios motores inferiores

• Processo: 15/14917-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Vigência (Início): 01 de novembro de 2015
• Vigência (Término): 31 de agosto de 2017
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Bioengenharia
• Pesquisador responsável: Leonardo Abdala Elias
• Beneficiário: Débora Elisa da Costa Matoso
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Doenças neurodegenerativas Neurociência computacional Esclerose amiotrófica lateral Neurônios motores Biofísica Sistemas dinâmicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biofísica | Doenças Neurodegenerativas | esclerose lateral amiotrófica | motoneurônio | neurociência computacional | sistemas dinâmicos | Neurociência Computacional

Resumo

A modelagem matemática e a simulação computacional têm sido utilizadas na área de neurociências para fornecer subsídios teóricos/conceituais acerca dos mecanismos envolvidos no funcionamento do sistema nervoso. Especificamente, o desenvolvimento de modelos matemáticos de motoneurônios alfa (MNs) têm possibilitado estudos sobre o comportamento dinâmico de células individuais, mimetizando diferentes condições experimentais, além do desenvolvimento de núcleos motores completos que permitem investigações sobre o controle da força muscular. Recentemente, alguns estudos propuseram modelos matemáticos complexos de MNs com características morfológicas, biofísicas e eletrofisiológicas de modelos animais da esclerose lateral amiotrófica (ELA). Estes modelos têm auxiliado no entendimento de diferentes mecanismos responsáveis pelo início e a progressão desta patologia neurodegenerativa, que afeta especificamente os neurônios motores. Neste projeto, o objetivo é desenvolver novos modelos matemáticos de MNs biologicamente plausíveis e computacionalmente eficientes, que possuam as principais características geométricas, eletrotônicas e eletrofisiológicas de modelos animais da ELA. Estes novos modelos permitirão um avanço no conhecimento dos mecanismos da ELA que operam em um nível celular. Além disso, por serem computacionalmente eficientes, eles poderão ser utilizados futuramente em modelos multi-escala do sistema neuromuscular, possibilitando novos estudos teóricos sobre o controle/geração da força muscular em pacientes acometidos por ELA.

Publicações científicas

(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)

LEONARDO ABDALA ELIAS; DÉBORA ELISA DA COSTA MATOSO; RENATO NAVILLE WATANABE; ANDRÉ FABIO KOHN. Perspectives on the modeling of the neuromusculoskeletal system to investigate the influence of neurodegenerative diseases on sensorimotor control. Res. Biomed. Eng., v. 34, n. 2, p. 176-186, 2018-05-17. (15/14917-9, 15/21819-3, 17/11464-9)

. Perspectives on the modeling of the neuromusculoskeletal system to investigate the influence of neurodegenerative diseases on sensorimotor control. Res. Biomed. Eng., n. ahead, p. -, 2018. (15/14917-9, 17/11464-9, 15/21819-3)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

MATOSO, Débora Elisa da Costa. Modelagem computacional de neurônios motores inferiores para o estudo de alterações biofísicas decorrentes da esclerose lateral amiotrófica. 2017. Dissertação de Mestrado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Campinas, SP.