Modelo energético auto-organizado para a atividade coletiva em tecidos de animais simples

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Santos, Michelle Cristina Varela dos
• Orientador(a): Corso, Gilberto
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Sistemas complexos; Criticalidade auto-organizada; Modelo de ondas peristálticas; Forest Fire; Animais simples
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24060

Entre o final do século XX e início do século XXI, muitos cientistas passaram a se interessar na dinâmica de sistemas complexos e os fenômenos envolvidos, tais como, os sistemas críticos. Esses sistemas não-lineares apresentam propriedades descritas por leis de potência. Fenômenos críticos constituem sistemas complexos, que não possuem propriedades bem descritas pelas leis da termodinâmica. O presente trabalho apresenta um modelo energético critico auto-organizado, ou seja, que possui Criticalidade Auto-Organizada (SOC), criado para explicar a atividade coletiva espontânea em um tecido animal sem a necessidade de um controle muscular ou de sistema nervoso central. O modelo protótipo descreve um tecido epitelial cuboide formado por uma única camada de células, como a cavidade digestiva interna de alguns animais simples ou primitivos. O tecido é composto por células que absorvem nutrientes e armazenam energia, com probabilidade p, para participar de atividade do tecido. Cada célula pode estar em dois estados: o de alta energia capaz de se tornar ativa ou de baixo consumo metabólico e em repouso. Qualquer célula pode ser ativada espontaneamente, com uma probabilidade muito baixa, e então propagar uma atividade coletiva entre seus vizinhos que compartilham energia suficiente. As células do tecido que participam da atividade consomem toda a sua energia. Foi observada uma relação tipo lei de potência, P(s) α sγ, para a probabilidade de ter um movimento coletivo de tamanho s. A construção deste modelo é análogo ao modelo Forest Fire Model. Essa abordagem produz naturalmente um estado crítico para a atividade do tecido animal, além de explicar a auto sustentação das atividades em um tecido animal vivo sem controle de feedback.