Classificação e caracterização das dinâmicas em redes neuronais recorrentes quando o balanço excitatório-inibitório é alterado

• Autor(a) principal: Becker, Marcelo Porto
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/198509
• topic: Redes neurais; Neurônios; Neurociências; Recurrent neuronal networks; Neuronal dynamics; Synaptic balancing; Network stability.

Redes neuronais são capazes de exibir uma grande variedade de comportamentos dinâmicos, os quais costumam ser classificados com base nos seus níveis de sincronia e regularidade de disparos. Acredita-se que o tipo de dinâmica exibido por essas redes seja resultado do balanço entre as correntes excitatórias e inibitórias em cada neurônio, de modo que disparos sejam frutos da média e das flutuações temporais dessas correntes. Nesse processo, a inibição desempenha um importante papel, controlando a excitação que advém das conexões internas e da entrada externa. Dessa forma, a relação entre as conexões excitatórias e inibitórias em ambas as direções se torna importante. Outro fator de possível relevância é a escala de tempo das correntes excitatórias, as quais podem ser moduladas pela proporção de canais AMPA e NMDA. Nesse trabalho, buscamos caracterizar os diferentes tipos de dinâmicas exibidos frente à alteração no acoplamento entre as populações excitatória e inibitória, bem como modificações na proporção de canais AMPA e NMDA. Observamos a maior relevância das conexões excitatória-inibitória na determinação do regime dinâmico em que a rede opera. Entretanto, esse efeito tende a diminuir à medida que introduzimos canais NMDA em neurônios inibitórios, de modo que a excitação nesses neurônios tornase menos precisa. As redes foram capazes de exibir uma grande riqueza de dinâmicas, sendo que as transições entre estados tornam-se possíveis pela simples alteração de alguns parâmetros da rede, o que pode ser alcançado fisiologicamente por mecanismos plásticos celulares.