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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Emergence of Neuronal Synchronisation in Coupled Areas

Texto completo
Autor(es):
Protachevicz, Paulo R. [1] ; Hansen, Matheus [2] ; Iarosz, Kelly C. [3, 1, 4] ; Caldas, Ibere L. [1] ; Batista, Antonio M. [5, 1] ; Kurths, Jurgen [6, 7, 8]
Número total de Autores: 6
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Sao Paulo, Inst Phys, Appl Phys Dept, Sao Paulo - Brazil
[2] Fed Univ Sao Paulo UNIFESP, Inst Sci & Technol, Comp Sci Dept, Sao Jose Dos Campos - Brazil
[3] Univ Tecnol Fed Parana, Grad Program Chem Engn, Ponta Grossa, Parana - Brazil
[4] Fac Telemaco Borba, Telemaco Borba - Brazil
[5] Univ Estadual Ponta Grossa, Dept Math & Stat, Ponta Grossa, Parana - Brazil
[6] Humboldt Univ, Dept Phys, Berlin - Germany
[7] Potsdam Inst Climate Impact Res, Dept Complex Sci, Potsdam - Germany
[8] Sechenov First Moscow State Med Univ, Ctr Anal Complex Syst, Moscow - Russia
Número total de Afiliações: 8
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: FRONTIERS IN COMPUTATIONAL NEUROSCIENCE; v. 15, APR 22 2021.
Citações Web of Science: 0
Resumo

One of the most fundamental questions in the field of neuroscience is the emergence of synchronous behaviour in the brain, such as phase, anti-phase, and shift-phase synchronisation. In this work, we investigate how the connectivity between brain areas can influence the phase angle and the neuronal synchronisation. To do this, we consider brain areas connected by means of excitatory and inhibitory synapses, in which the neuron dynamics is given by the adaptive exponential integrate-and-fire model. Our simulations suggest that excitatory and inhibitory connections from one area to another play a crucial role in the emergence of these types of synchronisation. Thus, in the case of unidirectional interaction, we observe that the phase angles of the neurons in the receiver area depend on the excitatory and inhibitory synapses which arrive from the sender area. Moreover, when the neurons in the sender area are synchronised, the phase angle variability of the receiver area can be reduced for some conductance values between the areas. For bidirectional interactions, we find that phase and anti-phase synchronisation can emerge due to excitatory and inhibitory connections. We also verify, for a strong inhibitory-to-excitatory interaction, the existence of silent neuronal activities, namely a large number of excitatory neurons that remain in silence for a long time. (AU)

Processo FAPESP: 19/09150-1 - Efeito de tempo de atraso e plasticidade em sincronização neuronal
Beneficiário:Matheus Hansen Francisco
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 20/04624-2 - Plasticidade sináptica em redes neuronais
Beneficiário:Paulo Ricardo Protachevicz
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - 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