| Texto completo | |
| Autor(es): Mostrar menos - |
Protachevicz, Paulo R.
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Borges, Fernando S.
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Lameu, Ewandson L.
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Ji, Peng
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Iarosz, Kelly C.
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Kihara, Alexandre H.
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Caldas, Lbere L.
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Szezech Jr, Jose D.
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Baptiste, Murilo S.
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Macau, Elbert E. N.
[3]
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Antonopoulos, Chris G.
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Batista, Antonio M.
[9, 10]
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Kurthsw, Juergen
[11, 12]
Número total de Autores: 13
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| Afiliação do(s) autor(es): Mostrar menos - | [1] Univ Estadual Ponta Grossa, Grad Sci Program Phys, Ponta Grossa - Brazil
[2] Fed Univ ABC, Ctr Math Computat & Cognit, Sao Bernardo Do Campo - Brazil
[3] Natl Inst Space Res, Sao Jose Dos Campos - Brazil
[4] Fudan Univ, Minist Educ, Key Lab Computat Neurosci & Brain Inspired Intell, Shanghai - Peoples R China
[5] Fudan Univ, Inst Sci & Technol Brain Inspired Intelligence, Shanghai - Peoples R China
[6] Univ Sao Paulo, Inst Phys, Sao Paulo - Brazil
[7] Univ Aberdeen, SUPA, Inst Complex Syst & Math Biol, Aberdeen - Scotland
[8] Univ Essex, Dept Math Sci, Colchester, Essex - England
[9] Szezech Jr, Jr., Jose D., Univ Estadual Ponta Grossa, Grad Sci Program Phys, Ponta Grossa - Brazil
[10] Szezech Jr, Jr., Jose D., Univ Estadual Ponta Grossa, Dept Math & Stat, Ponta Grossa - Brazil
[11] Humboldt Univ, Dept Phys, Berlin - Germany
[12] Potsdam Inst Climate Impact Res, Potsdam - Germany
Número total de Afiliações: 12
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| Tipo de documento: | Artigo Científico |
| Fonte: | FRONTIERS IN COMPUTATIONAL NEUROSCIENCE; v. 13, APR 5 2019. |
| Citações Web of Science: | 2 |
| Resumo | |
Excessively high, neural synchronization has been associated with epileptic seizures, one of the most common brain diseases worldwide. A better understanding of neural synchronization mechanisms can thus help control or even treat epilepsy. In this paper, we study neural synchronization in a random network where nodes are neurons with excitatory and inhibitory synapses, and neural activity for each node is provided by the adaptive exponential integrate-and-fire model. In this framework, we verify that the decrease in the influence of inhibition can generate synchronization originating from a pattern of desynchronized spikes. The transition from desynchronous spikes to synchronous bursts of activity, induced by varying the synaptic coupling, emerges in a hysteresis loop due to bistability where abnormal (excessively high synchronous) regimes exist. We verify that, for parameters in the bistability regime, a square current pulse can trigger excessively high (abnormal) synchronization, a process that can reproduce features of epileptic seizures. Then, we show that it is possible to suppress such abnormal synchronization by applying a small-amplitude external current on > 10% of the neurons in the network. Our results demonstrate that external electrical stimulation not only can trigger synchronous behavior, but more importantly, it can be used as a means to reduce abnormal synchronization and thus, control or treat effectively epileptic seizures. (AU) | |
| Processo FAPESP: | 17/18977-1 - Análise da Contribuição das Sinapses Elétricas na Sicronização Neuronal |
| Beneficiário: | Fernando da Silva Borges |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado |
| Processo FAPESP: | 16/23398-8 - Plasticidade sináptica em redes neuronais com atraso |
| Beneficiário: | Ewandson Luiz Lameu |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado |
| Processo FAPESP: | 16/16148-5 - Comportamento síncrono e plasticidade sináptica em redes complexas |
| Beneficiário: | Kelly Cristiane Iarosz |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado |
| Processo FAPESP: | 15/07311-7 - Comportamento dinâmico de redes neurais |
| Beneficiário: | Kelly Cristiane Iarosz |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado |
| Processo FAPESP: | 17/13502-5 - Sincronização em redes com atraso e plasticidade sináptica |
| Beneficiário: | Ewandson Luiz Lameu |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado |
| Processo FAPESP: | 15/50122-0 - Fenômenos dinâmicos em redes complexas: fundamentos e aplicações |
| Beneficiário: | Elbert Einstein Nehrer Macau |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Temático |
| Processo FAPESP: | 18/03211-6 - Dinâmica não linear |
| Beneficiário: | Iberê Luiz Caldas |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Temático |