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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Estudo de estados quimera em redes de neurônios acoplados
metadata.dc.creator: Reis, Patrício Dias Cardoso dos
metadata.dc.contributor.advisor1: Batista, Antonio Marcos
metadata.dc.contributor.referee1: Brugnago, Eduardo Luís
metadata.dc.contributor.referee2: Reis, Adriane da Silva
metadata.dc.description.resumo: 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.
Abstract: In this work we investigated the appearing of chimera states in two models that simulates the temporal evolution of a neuronal membrane potencial. Chimera states can be defined as the coexistence of coherent and incoherent patterns in coupled systems. We used both the Rulkov map, a discrete time model that reproduces bursts and spikes, and the adaptive exponential integrate-and-fire (ADEX) model, decribed by means of differential equations. For the Rulkov map we used the unidimensional version coupled in an non-local network and used the degree of coherence as diagnostic tool. For the ADEX model we also used an non-local coupling with its synaptic connection weights being updated following an plasticity rule. For this model we calculated the probability of the network show chimera states by testing random initial conditions using the local order parameter as diagnostic tool. We verified that both systems shows chimera states and also verified that in the ADEX model the plasticity rule increases the probability of chimera states in the network.
Keywords: Modelos matemáticos
Dinâmica neuronal
Mapas
Equações diferenciais
Estados quimera
Mathematical models
Neuronal dynamic
Maps
Differential equations
Chimera states.
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Estadual de Ponta Grossa
metadata.dc.publisher.initials: UEPG
metadata.dc.publisher.department: Setor de Ciências Exatas e Naturais
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciências
Citation: REIS, Patrício Dias Cardoso dos. Estudo de estados quimera em redes de neurônios acoplados. 2023. Dissertação (Mestrado em Ciências) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2023.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3923
Issue Date: 12-May-2023
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