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Plasticidade sináptica em redes neuronais com atraso

Processo: 16/23398-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2017
Vigência (Término): 01 de março de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:Elbert Einstein Nehrer Macau
Beneficiário:Ewandson Luiz Lameu
Instituição-sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:15/50122-0 - Fenômenos dinâmicos em redes complexas: fundamentos e aplicações, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):17/13502-5 - Sincronização em redes com atraso e plasticidade sináptica, BE.EP.PD
Assunto(s):Sistemas dinâmicos   Sincronização   Redes complexas

Resumo

Neste projeto, pretendemos investigar a sincronização de disparos neuronais em uma rede com plasticidade sináptica diante de atrasos de propagação associados as conexões. A sincronização está relacionada a diversas desordens neurológicas, como mal de Parkinson e epilepsia, portanto torna-se importante avaliar os processos pelos quais ocorre e as maneiras de suprimir este comportamento. A dinâmica neuronal será descrita pelo modelo de Hodgkin-Huxley, considerando sinapses químicas excitatórias e inibitórias com um tempo de atraso. Consideraremos o modelo plasticidade conhecidocomo "spike timing-dependent plasticity"(STDP) que são alterações nas interações sinápticas de acordo com os tempos de disparos entre os neurônios. Analisaremos as variações na conectividade da rede neuronal provocada porruídos, o surgimento de sincronização parcial ou global da rede e o efeito de simetrias topológicas entre as conexões neuronais. (AU)

Publicações científicas (8)
(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, 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.; ANTONOPOULOS, CHRIS G.; BATISTA, ANTONIO M.; KURTHSW, JUERGEN. Bistable Firing Pattern in a Neural Network Model. FRONTIERS IN COMPUTATIONAL NEUROSCIENCE, v. 13, APR 5 2019. Citações Web of Science: 1.
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.; KURTHS, JUERGEN; BATISTA, ANTONIO M. 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. Citações Web of Science: 2.
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, SI, p. 673-682, SEP 2018. Citações Web of Science: 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.; BATISTA, A. M.; KURTHS, J. Recurrence quantification analysis for the identification of burst phase synchronisation. Chaos, v. 28, n. 8 AUG 2018. Citações Web of Science: 3.
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.; FERRARI, F. A. S.; KURTHS, I; BATISTA, A. M.; LO, C-Y; HE, Y.; LIN, C-P. Synchronous behaviour in network model based on human cortico-cortical connections. Physiological Measurement, v. 39, n. 7 JUL 2018. Citações Web of Science: 3.
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. Citações Web of Science: 0.
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. Citações Web of Science: 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; BATISTA, ANTONIO M. Synaptic Plasticity and Spike Synchronisation in Neuronal Networks. Brazilian Journal of Physics, v. 47, n. 6, p. 678-688, DEC 2017. Citações Web of Science: 2.

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