Estudo de estados quimera em redes de neurônios acoplados

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Reis, Patrício Dias Cardoso dos
• Orientador(a): Batista, Antonio Marcos
• Banca de defesa: Brugnago, Eduardo Luís , Reis, Adriane da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• 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: Setor de Ciências Exatas e Naturais
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Modelos matemáticos; Dinâmica neuronal; Mapas; Equações diferenciais; Estados quimera; Mathematical models; Neuronal dynamic; Maps; Differential equations; Chimera states.
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3923

Neste trabalho investigamos o surgimento de estados quimera em dois modelos que descrevem a evolução temporal do potencial elétrico de uma membrana neuronal. Os estados quimera são caracterizados pela coexistência de coerência e incoerência em sistemas acoplados em rede. Utilizamos tanto o mapa de Rulkov, um modelo de tempo discreto capaz de reproduzir rajadas e picos de disparos, quanto o modelo integra-dispara exponencial com adaptação (IDEA), descrito por equações diferenciais. Para o mapa de Rulkov utilizamos a versão unidimensional em uma rede de acoplamento não-local e usamos como ferramenta de diagnóstico o grau de coerência, que mede a proporção entre os estados coerentes apresentados pela rede. Para o modelo integra-dispara exponencial com adaptação, usamos também o acoplamento não-local, porém com os pesos das conexões sendo atualizados através de uma regra de plasticidade. Para esse modelo verificamos a probabilidade da rede apresentar estado quimera testando condições iniciais aleatórias usando o parâmetro de ordem local como diagnóstico. Verificamos que ambos os modelos apresentam estados quimera. Além disso, verificamos que no modelo IDEA, a plasticidade pode induzir a existência de quimera.