Adaptação intrínseca em neurônios modelados por autômatos celulares

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: CARVALHO, Pedro Romero Fragoso de
Orientador(a): SILVA, Mauro Copelli Lopes da
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Fisica
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Neurociência
Mecânica estatística
Criticalidade
Autômatos celulares
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32597
Resumo: SILVA, Mauro Copelli Lopes da, também é conhecido em citações bibliográficas por: COPELLI, Mauro
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spelling CARVALHO, Pedro Romero Fragoso dehttp://lattes.cnpq.br/0201634210271850http://lattes.cnpq.br/9400915429521069SILVA, Mauro Copelli Lopes da2019-09-11T18:48:31Z2019-09-11T18:48:31Z2018-10-10https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32597SILVA, Mauro Copelli Lopes da, também é conhecido em citações bibliográficas por: COPELLI, MauroNesta dissertação vamos estudar, através de simulações computacionais e cálculos analíticos, os efeitos coletivos da adaptação intrínseca em neurônios. Esse fenômeno de autorregulação da célula tem como função contrabalancear mecanismos que controlam a excitabilidade do neurônio. Este trabalho é um extensão do modelo proposto na década passada por Kinouchi e Copelli (KINOUCHI; COPELLI, 2006), onde neurônios com período refratário bem definido são modelados por um autômato celular probabilístico que representa a atividade do potencial de membrana da célula. Nesse modelo há um valor crítico da taxa de ramificação (o parâmetro de controle do modelo) em que a rede de neurônios maximiza a sua faixa dinâmica. A extensão que propomos vem através da adição de uma nova variável do autômato celular, que modela a dinâmica adaptativa do neurônio, diminuindo a probabilidade com que o neurônio pode disparar. Dentre os resultados obtidos, pudemos constatar que, embora em geral não ocorra alteração no ponto crítico do modelo a adição dessa nova variável adaptativa, num regime de adaptação forte e persistente, implica num aumento da faixa dinâmica da rede e num ganho de robustez do sistema.CNPqIn this dissertation, we will study through computational simulations and analytical calculations, the collective effects of the intrinsic adaptation in neurons. This phenomenon of self-regulation of the cell has the function of counterbalance mechanisms that control the excitability of the neuron. This work is an extension of the model proposed by Kinouchi and Copelli (KINOUCHI; COPELLI, 2006), where neurons with a well-defined refractory period are modeled by a probabilistic cellular automata that represents the activity of the potential of the cell membrane. In this case, there is a critical value of the branching rate (the control parameter of the model) in which a network of neurons maximizes their dynamic range. The extension that we propose comes through the addition of a new variable of the cellular automata, which models the adaptive dynamics of the neuron, decreasing the probability that the neuron can fire. Among the obtained results, we could verify that, although in general, it does not occur alteration on the critical point of the model the addition of this new adaptive variable, in an adaptation regime strong and persistent implies an increase in the dynamic range of the network and in a gain of robustness of the system.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em FisicaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessNeurociênciaMecânica estatísticaCriticalidadeAutômatos celularesAdaptação intrínseca em neurônios modelados por autômatos celularesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILDISSERTAÇÃO Pedro Romero Fragoso de Carvalho.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Pedro Romero Fragoso de Carvalho.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1212https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32597/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Pedro%20Romero%20Fragoso%20de%20Carvalho.pdf.jpg4c8f138fbf2e1ab46662f956f1a4d544MD55ORIGINALDISSERTAÇÃO Pedro Romero Fragoso de Carvalho.pdfDISSERTAÇÃO Pedro Romero Fragoso de Carvalho.pdfapplication/pdf2174826https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32597/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Pedro%20Romero%20Fragoso%20de%20Carvalho.pdfac9204b487b34ec65fa78559b90a0b3dMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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