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Estudo computacional das interações hipocampo-córtico-talâmicas: simulando atividade oscilatória

Processo: 18/08556-1
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 10 de setembro de 2018
Vigência (Término): 09 de setembro de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Biomédica - Bioengenharia
Pesquisador responsável:Antonio Carlos Roque da Silva Filho
Beneficiário:Renan Oliveira Shimoura
Supervisor no Exterior: Markus Diesmann
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Local de pesquisa : Forschungszentrum Jülich, Alemanha  
Vinculado à bolsa:17/07688-9 - Estudo computacional das interações hipocampo-córtico-talâmicas: simulando padrões de plasticidade sináptica e atividade oscilatória, BP.DR
Assunto(s):Redes complexas   Córtex cerebral   Neurociência computacional

Resumo

O sistema triangular envolvendo o hipocampo, o córtex pré-frontal (CPF), e tálamo límbico está relacionado, em seu funcionamento saudável, com memória de trabalho e alternância entre estados de consciência. Disfunções neste circuito pode ocasionar em distúrbios psiquiátricos, déficits cognitivos, e amplificação de crises epilépticas. Simulações computacionais e análises matemáticas podem contribuir no aprimoramento do nosso conhecimento sobre os aspectos dinâmicos desse circuito. O objetivo deste projeto é adquirir habilidades no desenvolvimento de simulações de redes de grande porte e ganhar entendimento matemático sobre os fenômenos oscilatórios que podem emergir da atividade da rede. Especificamente, o objetivo é construir um modelo cortical de grande porte com múltiplas camadas contendo populações neuronais heterogêneas conectado com uma rede talâmica. A rede cortical será baseada em um modelo já em desenvolvimento pelo grupo alemão, a qual será adaptada para representar a região do cérebro de interesse e receberá entradas similares a projeções eferentes do hipocampo. O candidato ganhará conhecimento em métodos computacionais usados para rodar simulações de redes de grande porte capazes de serem paralelizadas em clusters de computadores e aprenderá abordagens matemáticas para analisar dinâmicas da rede, que serão de grande valor para a continuação de seu projeto de doutorado após seu retorno e para sua carreira futura.