Sincronização em redes neuronais com plasticidade sináptica de longa duração

• Processo: 23/12863-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
• Pesquisador responsável: Iberê Luiz Caldas
• Beneficiário: Paulo Ricardo Protachevicz
• Supervisor: Jurgen Herbert Gustav Kurths
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Potsdam Institute for Climate Impact Research, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 20/04624-2 - Plasticidade sináptica em redes neuronais, BP.PD
• Assunto(s): Neurociência computacional Plasticidade neuronal Sincronização
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Neuronal Networks | synaptic plasticity | Synchronization | Computational Neuroscience

Resumo

Entender o surgimento de padrões síncronos e assíncronos em redes neuronais e como a plasticidade sináptica atua nesses padrões ainda é um desafio no campo da neurociência. A plasticidade sináptica e a sincronização neuronal estão envolvidas tanto em funções cognitivas saudáveis quanto em distúrbios neurológicos como epilepsia, Alzheimer e Parkinson. Por esse motivo, a compreensão da função das atividades síncronas e assíncronas nas alterações das intensidades sinápticas e sua influência nas atividades neuronais pode trazer perspectivas esclarecedoras na compreensão das atividades cerebrais saudáveis e não saudáveis. O principal interesse é o estudo de redes neuronais submetida à correntes de entrada aleatórias e periódicas, uma vez que esses dois tipos de entradas são observados no cérebro e podem induzir padrões distintos de atividade neuronal, dependendo das intensidades de acoplamento sináptico. Para atingir os objetivos, serão considerados modelos computacionais de redes neuronais que incorporam dinâmicas neuronais biologicamente plausíveis e regras de plasticidade sináptica. Espera-se que as correntes sinápticas aleatórias possam levar a padrões de disparo assíncronos predominantes na rede, enquanto as correntes periódicas podem induzir uma predominância de disparos síncronos. No entanto, o surgimento de tais padrões e sua relação com a plasticidade sináptica não estão bem definidos. Dessa forma, a análise das alterações na intensidade sináptica devido aos níveis síncronos de atividade revelará o mecanismo subjacente que governa a plasticidade sináptica. (AU)