Dissertação de Mestrado #575: D’Angeles Lima

Simulação do Comportamento Crítico da Atividade Neuronal em uma Rede Modular Hierárquica

Autor: D'Angeles Lé Pereira de Lima

Banca Avaliadora

Ronald Dickman (orientador)

Física - UFMG

Gerald Weber

Física - UFMG

Lucas Álvares da Silva Mól

Física - UFMG

Orientadores

Ronald Dickman (orientador)

Departamento de Física - UFMG

Resumo do Trabalho

O estudo das redes formadas por interações entre componentes de um sistema tem despertado bastante interesse nas ciências naturais, particularmente no estudo de sistemas biológicos, incluindo o cérebro. Sistemas nervosos reais são altamente não homogêneos. A estrutura modular hierárquica do cérebro pode afetar a organização da dinâmica neuronal, provendo uma faixa finita do parâmetro de controle para o comportamento crítico via mistura regional de comportamentos sub e sobrecríticos, um fenômeno conhecido como fases de Griffiths, nas quais a dinâmica crítica de leis de potência aparece em uma região estendida ao redor do ponto crítico. Neste trabalho, é feita uma revisão de conceitos em neurociência, fenômenos críticos e redes complexas; simulamos o processo de contato na rede quadrada; e por fim, é feito um estudo do comportamento crítico de um modelo de rede cerebral com estrutura modular hierárquica através de simulações computacionais. Calculamos alguns dos expoentes críticos do modelo por meio da teoria de escala de tamanho finito, bem como verificamos evidências de uma fase de Griffiths.