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Determinismo e estocasticidade em modelos de neurônios biológicos

Marin, Boris

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Física 2013-04-05

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Determinismo e estocasticidade em modelos de neurônios biológicos
  • Autor: Marin, Boris
  • Orientador: Pinto, Reynaldo Daniel
  • Assuntos: Biofísica; Caos (Sistemas Dinâmicos); Neurofisiologia; Biophysics; Chaos (Dynamical Systems); Neurophysiology
  • Notas: Tese (Doutorado)
  • Descrição: Investigou-se a gênese de atividade irregular em neurônios de centros geradores de padrões através de modelos eletrofisiologicamente realistas. Para tanto, foram adotadas abordagens paralelas. Primeiramente, desenvolveram-se técnicas para determinar quais os mecanismos biofísicos subjacentes aos processos de codificação de informação nestas células. Também foi proposta uma nova metodologia híbrida (baseada em continuação numérica e em varreduras força bruta) para análise de bancos de dados de modelos neuronais, permitindo estendê-los e revelar instâncias de multiestabilidade entre regimes oscilatórios e quiescentes. Além disto, a fim de determinar a origem de comportamento complexo em modelos neuronais simplificados, empregaram-se métodos geométricos da teoria de sistemas dinâmicos. A partir da análise de mapas unidimensionais perturbados por ruído, foram discutidos possíveis cenários para o surgimento de caos em sistemas dinâmicos aleatórios. Finalmente mostrou-se que, levando em conta o ruído, uma classe de modelos de condutâncias reproduz padrões de disparo observados in vivo. Estas pertubações revelam a riqueza da dinâmica transiente, levando o sistema a visitar um arcabouço determinista complexo preexistente -- sem recorrer a ajustes finos de parâmetros ou a construções ad hoc para induzir comportamento caótico.
  • DOI: 10.11606/T.43.2013.tde-23092014-154612
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Física
  • Data de criação/publicação: 2013-04-05
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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