Modelagem computacional de neurônios motores inferiores para o estudo de alterações biofísicas decorrentes da esclerose lateral amiotrófica

Autor(es)

Débora Elisa da Costa Matoso

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
• Data de defesa: 2017-09-01

Membros da banca

Leonardo Abdala Elias; José Wilson Magalhães Bassani; Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira

• Orientador: Leonardo Abdala Elias

Resumo

A modelagem matemática e a simulação computacional têm sido utilizadas na área de neurociências para fornecer subsídios teóricos/conceituais acerca dos mecanismos envolvidos no funcionamento do sistema nervoso. Especificamente, o desenvolvimento de modelos matemáticos de motoneurônios alfa (MNs) têm possibilitado estudos sobre o comportamento dinâmico de células individuais, mimetizando diferentes condições experimentais, além do desenvolvimento de núcleos motores completos que permitem investigações sobre o controle da força muscular. Recentemente, alguns estudos propuseram modelos matemáticos complexos de MNs com características morfológicas, biofísicas e eletrofisiológicas de modelos animais da esclerose lateral amiotrófica (ELA). Estes modelos têm auxiliado no entendimento de diferentes mecanismos responsáveis pelo início e a progressão desta patologia neurodegenerativa, que afeta neurônios motores. Neste trabalho, o objetivo foi desenvolver novos modelos matemáticos de MNs biologicamente plausíveis e computacionalmente eficientes, que possuíssem as principais características geométricas, eletrotônicas e eletrofisiológicas de modelos animais da ELA. Os modelos desenvolvidos conseguiram representar com relativa fidelidade três fases da ELA: hiperexcitabilidade, não alteração da excitabilidade e hipoexcitabilidade. Além de permitirem um avanço no entendimento dos mecanismos que operam em um nível celular, estes modelos, por serem computacionalmente eficientes, poderão ser utilizados futuramente em modelos multiescala do sistema neuromuscular, possibilitando novos estudos sobre o controle/geração da força muscular em pacientes acometidos por ELA (AU)

• Processo FAPESP: 15/14917-9 - Estudo por simulação computacional dos efeitos da esclerose lateral amiotrófica no comportamento dinâmico de modelos matemáticos de neurônios motores inferiores
• Beneficiário: Débora Elisa da Costa Matoso
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado