Análise da Contribuição das Sinapses Elétricas na Sicronização Neuronal

• Processo: 17/18977-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de junho de 2018
• Vigência (Término): 01 de junho de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
• Pesquisador responsável: Alexandre Hiroaki Kihara
• Beneficiário: Fernando da Silva Borges
• Instituição Sede: Centro de Matemática, Computação e Cognição (CMCC). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 15/50122-0 - Fenômenos dinâmicos em redes complexas: fundamentos e aplicações, AP.TEM
• Assunto(s): Epilepsia Junções comunicantes Rede nervosa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: epilepsia | junções comunicantes | Redes neuronais | Neuro-Fisiologia

Resumo

Neste projeto, utilizando resultados experimentais e modelagem computacional, pretende-se investigar a influência dos canais de junções comunicantes (JC) na sincronização neuronal e estudar os efeitos de fármacos bloqueadores desses canais na atenuação de crises epilépticas. Serão realizados registros eletrofisiológicos, tanto in vivo quanto in vitro, do hipocampo e do córtex de ratos saudáveis e de ratos que tiveram status epilepticus (SE) induzido por pilocarpina. Esses resultados serão analisados por meio de ferramentas estat1sticas e modelados considerando redes de neurônios integra-e-dispara exponencial com adaptação. Primeiramente, serão feitas simulações dos padrões de disparos de ratos saudáveis, bem como análises dos efeitos do bloqueio de canais de JC sobre os padrões previamente simulados, de modo a observarmos a contribuição desses canais na atividade neuronal em condições fisiológicas. Em seguida, as mesmas simulações e análises serão realizadas com base na atividade neuronal observada em condição de crises epilépticas, com o intuito de verificarmos a contribuição dos canais de JC na epilepsia. Espera-se com essas análises a elucidação de mecanismos envolvidos com geração de crises epilépticas, possibilitando o desenvolvimento de estratégias terapêuticas.

Publicações científicas

(14)

(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)

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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)

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)

LIMA, VINICIUS; PENA, RODRIGO F. O.; SHIMOURA, RENAN O.; KAMIJI, NILTON L.; CEBALLOS, CESAR C.; BORGES, FERNANDO S.; HIGA, GUILHERME S. V.; DE PASQUALE, ROBERTO; ROQUE, ANTONIO C.. Modeling and characterizing stochastic neurons based on in vitro voltage-dependent spike probability functions. European Physical Journal-Special Topics, JUN 2021. (17/07688-9, 19/14962-5, 15/50122-0, 18/20277-0, 17/18977-1, 11/50151-0, 16/03855-5, 13/25667-8, 13/07699-0)

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)

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)

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)

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)

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)

TRUJILLO, CLEBER A.; RICE, EDWARD S.; SCHAEFER, NATHAN K.; CHAIM, ISAAC A.; WHEELER, EMILY C.; MADRIGAL, ASSAEL A.; BUCHANAN, JUSTIN; PREISSL, SEBASTIAN; WANG, ALLEN; NEGRAES, PRISCILLA D.; et al. Reintroduction of the archaic variant of NOVA1 in cortical organoids alters neurodevelopment. Science, v. 371, n. 6530, p. 694+, FEB 12 2021. (19/15024-9, 19/17892-8, 17/18977-1)

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