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Modelagem de ciclos circadianos, jet-lag e jet-lag social em mamíferos

Processo: 18/22140-2
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2019
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
Pesquisador responsável:Iberê Luiz Caldas
Beneficiário:Flávia Mayumi Ruziska Hirata
Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:18/03211-6 - Dinâmica não linear, AP.TEM
Assunto(s):Sistemas dinâmicos   Sincronização   Redes neurais (computação)   Dinâmica não linear   Jet lag   Ritmo circadiano
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Dinâmica não-linear | Jet-lag | Jet-lag social | Redes neurais | sincronização | sistemas dinâmicos | Sistemas Dinâmicos

Resumo

Ciclos circadianos estão presentes em todo espectro filogenético. Em particular em mamíferos estes são controlados principalmente pelo núcleo supraquiasmático (SNC). Alterações no ambiente podem gerar desalinhamentos entre os ritmos circadianos e os estímulos externos. Por exemplo, isso ocorre em viagens ao longo de muito fusos (jet-lag) e em turnos noturnos de trabalho (jet-lag social). Neste trabalho visamos ampliar o entendimento de como alterações no acoplamento entre os neurônios podem interferir na recuperação do jet-lag usando o ferramental provido pela Física, em particular pelas áreas de dinâmica não-linear, sistemas complexos e física estatística. Nós trabalharemos com modelos de baixa dimensionalidade, que podem tanto ser definidos diretamente quanto deduzidos de modelos de alta dimensionalidade usando técnicas como a do Ansatz de Ott-Antosen. Nesses modelos a interpretação da importância cada parte do modelo nos resultados será mais clara por serem mais simples. Nós também trabalharemos com modelos de alta dimensionalidade, considerando equações para os 10.000 neurônios que foram o SNC. Nesse caso será mais fácil associar os componentes do modelo aos processos fisiológicos, com o aumento de complexidade os resultados serão numéricos e de alta demanda de poder computacional. Em um segundo estágio do trabalho consideraremos a influência de flutuações estocásticas nos acoplamentos. Desenvolveremos a pesquisa em colaboração com a Profª Drª Gisele Akemi Oda do Instituto de Biociências da USP.

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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)
RUZISKA, FLAVIA M.; CALDAS, IBERE L.. Synchronization and attractors in a model simulating social jetlag. CHAOS SOLITONS & FRACTALS, v. 144, . (18/22140-2, 18/03211-6)

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