Medidas de informação em neurônio Hodgkin-Huxley. - ASSIS, Juliana Martins de. (2021)
Este trabalho visa elucidar, por meio da teoria da informação, como ocorre o processamento de informação em neurônios, células fundamentais para a sobrevivência e evolução dos seres vivos no reino animal. Em particular, utiliza-se o modelo de neurônio Hodgkin-Huxley, que é um dos modelos mais acurados para a atividade neuronal, e duas medidas de informação: a distância de Kullback-Leibler e a informação mútua. O neurônio é modelado como um canal de comunicação, cuja entrada seria o par de parâmetros de média e desvio padrão da corrente sináptica, e cuja saída se dá de duas maneiras distintas: intervalo entre potenciais de ação ou número de potenciais de ação em uma janela temporal fixa (taxa). A distância de Kullback-Leibler é utilizada para observar as distâncias entre as distribuições de respostas neuronais, avaliando como o neurônio diferencia entradas diferentes. Observou-se que o neurônio discrimina melhor entradas de maior intensidade por meio do intervalo entre potenciais de ação. Por outro lado, entradas de menor intensidade são melhor discriminadas através da taxa de potenciais de ação em uma janela temporal fixa. A informação mútua é utilizada para medir a dependência entre a entrada neuronal e as saídas da atividade neuronal, revelando a complementaridade das saídas de taxa de potenciais de ação e de intervalo entre potenciais de ação.