Plasticidade e homeostase em redes neurais recorrentes
A estrutura plástica do cérebro tem a capacidade de se adaptar a diversas condições e estímulos. No entanto, isso também pode facilitar a emergência de instabilidades, o que acarreta na necessidade de mecanismos de homeostase que previnam que a dinâmica da rede neural chegue a estados patológicos. A...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2017 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) |
| Repositorio: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:www.lume.ufrgs.br:10183/174806 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10183/174806 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Plasticidade neuronal Neurociências Redes neurais Sinapses Memória Homeostase |
| id |
BR_4fad99b7f7202358f324fa75fefad00a |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:www.lume.ufrgs.br:10183/174806 |
| network_acronym_str |
BR |
| network_name_str |
Brasil |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Erichsen Junior, RubemBrunnet, Leonardo Gregory2018-04-18T02:26:36Z2017http://hdl.handle.net/10183/174806001062982A estrutura plástica do cérebro tem a capacidade de se adaptar a diversas condições e estímulos. No entanto, isso também pode facilitar a emergência de instabilidades, o que acarreta na necessidade de mecanismos de homeostase que previnam que a dinâmica da rede neural chegue a estados patológicos. A plasticidade associativa é considerada a principal base para o desenvolvimento de funções como memória e aprendizado, a realimentação positiva potencialmente leva à saturação de sinapses e instabilidades de atividade, especialmente em arquiteturas om conectividades recorrentes tais como em microcircuitos cerebrais. Neste trabalho investigamos a difícil interação entre a codificação de informação e o controle da atividade através da plasticidade Hebbiana e do escalonamento sináptico homeostático. O objetivo é a determinação de propriedades, como por exemplo a inibição e a conectividade, que proporcionam o desenvolvimento de codificação de informação de uma maneira confiável e fisiologicamente relevante através de plasticidade sináptica, prevenindo comportamento patológico. Após uma breve revisão bibliográfica de tópicos básicos da neurofisiologia e da modelagem de redes neurais, a primeira parte dos resultados apresenta uma rede que, sob uma forma específica de esc alonamento sináptico, desenvolve associatividade de padrões de disparo espaço-temporais e discute a afetação da capacidade de separação e confiabilidade de acordo om escalas de tempo de plasticidade, limitações sobre a eficácia sináptica e a dinâmica das interações inibitórias. A segunda parte define condições para manter o escalonamento sináptico homeostático sem instabilidades dinâmicas, om foco em fenômenos pouco explorados, como o escalonamento de sinapses inibitórias e o alcance efetivo da plasticidade. Em direção a outros mecanismos que podem influenciar esse balanço, a última parte descreve os efeitos do local de expressão da plasticidade de longa duração sobre a dinâmica de aprendizado, o que é demonstrado diferir de acordo om a codificação do estímulo.application/pdfporPlasticidade neuronalNeurociênciasRedes neuraisSinapsesMemóriaHomeostasePlasticidade e homeostase em redes neurais recorrentesPlasticity ad homeostasis in recurrent neural networks info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de FísicaPrograma de Pós-Graduação em FísicaPorto Alegre, BR-RS2017doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSMizusaki, Beatriz Eymi PimentelORIGINAL001062982.pdf001062982.pdfTexto completoapplication/pdf7563631http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/174806/1/001062982.pdfc8c7b4c5a6e32116239fd8f2a67f285bMD51TEXT001062982.pdf.txt001062982.pdf.txtExtracted Texttext/plain204772http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/174806/2/001062982.pdf.txtca11712c79df61a4ef7d4b66a159de4aMD52THUMBNAIL001062982.pdf.jpg001062982.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1150http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/174806/3/001062982.pdf.jpg67b72076aee8619c44326d1ff8bdeb8aMD5310183/1748062018-10-30 08:11:19.024oai:www.lume.ufrgs.br:10183/174806Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532018-10-30T11:11:19Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
| dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Plasticidade e homeostase em redes neurais recorrentes |
| dc.title.alternative.en.fl_str_mv |
Plasticity ad homeostasis in recurrent neural networks |
| title |
Plasticidade e homeostase em redes neurais recorrentes |
| spellingShingle |
Plasticidade e homeostase em redes neurais recorrentes Mizusaki, Beatriz Eymi Pimentel Plasticidade neuronal Neurociências Redes neurais Sinapses Memória Homeostase |
| title_short |
Plasticidade e homeostase em redes neurais recorrentes |
| title_full |
Plasticidade e homeostase em redes neurais recorrentes |
| title_fullStr |
Plasticidade e homeostase em redes neurais recorrentes |
| title_full_unstemmed |
Plasticidade e homeostase em redes neurais recorrentes |
| title_sort |
Plasticidade e homeostase em redes neurais recorrentes |
| dc.creator.none.fl_str_mv |
Mizusaki, Beatriz Eymi Pimentel |
| author |
Mizusaki, Beatriz Eymi Pimentel |
| author_facet |
Mizusaki, Beatriz Eymi Pimentel |
| author_role |
author |
| dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Erichsen Junior, Rubem |
| dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv |
Brunnet, Leonardo Gregory |
| contributor_str_mv |
Erichsen Junior, Rubem Brunnet, Leonardo Gregory |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Plasticidade neuronal Neurociências Redes neurais Sinapses Memória Homeostase |
| topic |
Plasticidade neuronal Neurociências Redes neurais Sinapses Memória Homeostase |
| description |
A estrutura plástica do cérebro tem a capacidade de se adaptar a diversas condições e estímulos. No entanto, isso também pode facilitar a emergência de instabilidades, o que acarreta na necessidade de mecanismos de homeostase que previnam que a dinâmica da rede neural chegue a estados patológicos. A plasticidade associativa é considerada a principal base para o desenvolvimento de funções como memória e aprendizado, a realimentação positiva potencialmente leva à saturação de sinapses e instabilidades de atividade, especialmente em arquiteturas om conectividades recorrentes tais como em microcircuitos cerebrais. Neste trabalho investigamos a difícil interação entre a codificação de informação e o controle da atividade através da plasticidade Hebbiana e do escalonamento sináptico homeostático. O objetivo é a determinação de propriedades, como por exemplo a inibição e a conectividade, que proporcionam o desenvolvimento de codificação de informação de uma maneira confiável e fisiologicamente relevante através de plasticidade sináptica, prevenindo comportamento patológico. Após uma breve revisão bibliográfica de tópicos básicos da neurofisiologia e da modelagem de redes neurais, a primeira parte dos resultados apresenta uma rede que, sob uma forma específica de esc alonamento sináptico, desenvolve associatividade de padrões de disparo espaço-temporais e discute a afetação da capacidade de separação e confiabilidade de acordo om escalas de tempo de plasticidade, limitações sobre a eficácia sináptica e a dinâmica das interações inibitórias. A segunda parte define condições para manter o escalonamento sináptico homeostático sem instabilidades dinâmicas, om foco em fenômenos pouco explorados, como o escalonamento de sinapses inibitórias e o alcance efetivo da plasticidade. Em direção a outros mecanismos que podem influenciar esse balanço, a última parte descreve os efeitos do local de expressão da plasticidade de longa duração sobre a dinâmica de aprendizado, o que é demonstrado diferir de acordo om a codificação do estímulo. |
| publishDate |
2017 |
| dc.date.issued.fl_str_mv |
2017 |
| dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2018-04-18T02:26:36Z |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| format |
doctoralThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/10183/174806 |
| dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv |
001062982 |
| url |
http://hdl.handle.net/10183/174806 |
| identifier_str_mv |
001062982 |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
| language |
por |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) instacron:UFRGS |
| instname_str |
Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) |
| instacron_str |
UFRGS |
| institution |
UFRGS |
| reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
| collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
| bitstream.url.fl_str_mv |
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/174806/1/001062982.pdf http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/174806/2/001062982.pdf.txt http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/174806/3/001062982.pdf.jpg |
| bitstream.checksum.fl_str_mv |
c8c7b4c5a6e32116239fd8f2a67f285b ca11712c79df61a4ef7d4b66a159de4a 67b72076aee8619c44326d1ff8bdeb8a |
| bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 |
| repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) |
| repository.mail.fl_str_mv |
lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br |
| _version_ |
1853661625659162624 |
| score |
15,301629 |