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.