Estudio Numerico de la Sincronizacion en Modelos de Redes de Celulas ƒÀ
Las células β se encuentran dentro de Islotes en el páncreas y están acopladas eléctricamente entre sí mediante canales de flujo iónico. Estas células producen y secretan la hormona insulina, y presentan una actividad eléctrica llamada bursting que está correlacionada con la liberación de insulina....
| Autor: | |
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| Formato: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión aceptada para publicación |
| Fecha de publicación: | 2013 |
| País: | México |
| Recursos: | Centro de Investigación en Matemáticas |
| Repositorio: | Repositorio Institucional CIMAT |
| OAI Identifier: | oai:cimat.repositorioinstitucional.mx:1008/993 |
| Acesso em linha: | http://cimat.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1008/993 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | info:eu-repo/classification/cti/1 info:eu-repo/classification/cti/12 info:eu-repo/classification/cti/1299 info:eu-repo/classification/cti/129999 |
| Resumo: | Las células β se encuentran dentro de Islotes en el páncreas y están acopladas eléctricamente entre sí mediante canales de flujo iónico. Estas células producen y secretan la hormona insulina, y presentan una actividad eléctrica llamada bursting que está correlacionada con la liberación de insulina. Además, esta actividad se presenta de forma sincronizada. Usando un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias que reproduce la dinámica de una célula β, así como los algoritmos de Erdos-Renyi, de Watts-Newman y de Barabási-Albert para generar respectivamente redes aleatorias, de mundo pequeño y de escala libre, se construyen modelos de Islotes pancreáticos. A partir de estos modelos, se estudia la relación entre la topología y la capacidad de sincronización que tiene el arreglo en distintos escenarios. En redes con células idénticas y peso homogéneo en las conexiones, se utiliza la técnica de la Master Stability Function para obtener información acerca de la sincronizabilidad; en particular, dada una topología, se obtienen estimaciones de la fuerza de conexión necesaria para lograr un estado sincronizado localmente estable; estas estimaciones son verificadas mediante simulaciones numéricas. Se aborda numéricamente el estudio de redes con poblaciones de células activas e inactivas, y se consiguen estimaciones sobre el número de células activas requeridas dentro de una red (número crítico), para que la red completa muestre un estado activo; se miden los errores de sincronización de dicho estado. Se propone un algoritmo simple de asignación de pesos en las conexiones, el cual también es implementado numéricamente. Mediante simulaciones, se muestra que este mecanismo incide sobre el número crítico de células activas, y se utiliza de forma heurística para reducir el número de células activas necesarias para lograr un estado oscilatorio en toda la red. |
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