Padrões de disparos em redes neuronais

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Protachevicz, Paulo Ricardo
• Orientador(a): Batista, Antonio Marcos
• Banca de defesa: Serbena, Francisco Carlos , Lenzi, Ervin Kaminski , Gomes, Adriano Doff Sotta , Tusset, Angelo Marcelo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual de Ponta Grossa
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciências
• Departamento: Departamento de Física
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Sincronização; rede neuronal; sinapses químicas; biestabilidade; epilepsia; Synchronization; neuronal network; excitatory and inhibitory synapse; bistability; epilepsy
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3030

Nestateseinvestigou-seainfluênciadascondutânciassinápticasquímicasexcitatóriaseinibitóriasparaaobtençãodeatividadesincronizadaemumaredeneuronalaleatoriamenteconectada. Para descrever a dinâmica de cada neurônio da rede considerou-se o modelo integra-e-dispara exponencial com adaptação. Os neurônios desacoplados apresentam atividade de disparos com intensidades de adaptação sublimiar ligeiramente diferentes. Quando os neurônios são aleatoriamente conectados formando uma rede, notou-se que, enquanto o aumento da influência das sinapses químicas excitatórias favorece o aparecimento de sincronização de disparos e rajadas de disparos, as sinapses químicas inibitórias contribuem para o aparecimento da dinâmicadedisparosdessincronizados. Destemodo,alteraçõesnaintensidadedascondutâncias das sinapses químicas podem gerar tanto transições de sincronização quanto de padrões de atividade. Um interessante comportamento encontrado nesta região de transição é o regime de biestabilidade. Nesta região, dependendo da condição inicial e dos estímulos externos recebidos, a rede neuronal pode apresentar a atividade de disparos dessincronizados ou rajadas de disparos sincronizados. Este regime de biestabilidade é recorrentemente relacionado a epilepsia,umavezqueopacientequepossuiestadoençaapresentatantoestadosnormaisquanto estados de crise. Neste regime biestável, uma vez que a atividade da rede esteja em um padrão de atividade, esta dinâmica se mantém inalterada ao longo do tempo, a menos que um estímulo externo seja aplicado. Deste modo, o padrão de atividade no regime biestável pode ser alterado por meio da aplicação de pulso quadrado de corrente, sendo esta uma estratégia propícia para controle de crises em pacientes resistentes a tratamentos farmacológicos.