Construção de um modelo computacional para a simulação de dinâmicas de redes neuronais na presença de vascularização

• Processo: 22/03530-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Metodologia e Técnicas da Computação
• Pesquisador responsável: Cesar Henrique Comin
• Beneficiário: João Henrique Monchelato dos Santos
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Redes neurais (computação) Sistemas complexos Neurônios Vascularização Modelagem computacional Metodologia e técnicas de computação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: neurônios | redes neurais biologicas | Sistemas Complexos | Sistemas complexos

Resumo

O estudo computacional de redes neurais biológicas, diferentemente do conceito de redes neurais da área de aprendizado da máquina, envolve utilizar propriedades reais de neurônios para simular a dinâmica coletiva de células neuronais. As principais propriedades utilizadas envolvem dados sobre a forma, dinâmica e conectividade de neurônios. Diversas análises foram realizados sobre esse tipo de sistema na literatura. Recentemente, estudos em neurociência têm investigado a importante relação entre neurônios e vasos sanguíneos, incluindo o papel da vascularização em diversas patologias e problemas de desenvolvimento relacionadas ao sistema nervoso. Por outro lado, pouco foco foi dado na criação de modelos computacionais para o estudo da influência da vascularização na dinâmica de redes neurais biológicas. Neste projeto, pretendemos dar um primeiro passo nessa direção através da criação de um conjunto de rotinas computacionais para a simulação de redes neurais biológicas levando em conta a vascularização de tecidos. O modelo será criado através de um levantamento de dados da literatura a respeito da interação entre o sistema nervoso e vascular em nível celular. Pretendemos utilizar o modelo para estudar a influência de reduções ou interrupções no fluxo sanguíneo (isquemias) na atividade das redes estudadas. O modelo criado poderá ser utilizado em futuros estudos em neurociência sobre interações neurovasculares.