PPGNEURO - Mestrado em Neurociências
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Navegando PPGNEURO - Mestrado em Neurociências por Assunto "Aprendizado"
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Dissertação Uma investigação das sequências de fase Hebbianas descritas como grafos de assembleias neuronais(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-07-22) Almeida Filho, Daniel Gomes de; Ribeiro, Sidarta Tollendal Gomes; Miranda, José Garcia Vivas; ; http://lattes.cnpq.br/1608472474770322; ; http://lattes.cnpq.br/0649912135067700; ; http://lattes.cnpq.br/4266181285202777; Maciel, Sergio Tulio Neuenschwander; ; http://lattes.cnpq.br/9217956361436464; Laplagne, Diego Andres; ; http://lattes.cnpq.br/0293416967746987; Galves, Jefferson Antonio; ; http://lattes.cnpq.br/5430021088108855Hebb propôs que sinapses entre neurônios que disparam de forma síncrona são fortalecidas formando assembleias de células e sequências de fase. A primeira, numa escala menor, é um conjunto de células sincronizadas, que funcionam de forma transitória como um sistema fechado de processamento; a última, numa escala maior, corresponde à ativação sequencial de assembleias de células neuronais capazes de representar percepções e comportamentos. Atualmente, o registro de grandes populações neuronais permite a detecção simultânea de diversas assembleias neuronais. No âmbito da teoria de Hebb, o próximo passo lógico é a análise das sequências de fase. Neste trabalho investigamos seqüências de fase como padrões de ativações consecutivas de assembleias, analisando a relação entre comportamento animal e atributos de grafos de assembleias. Foram estudados trens de disparo neuronal registrados no hipocampo e neocórtex de 5 ratos adultos, antes, durante e depois da exploração de novos objetos (períodos experimentais). Para definir um grafo de assembleia, cada assembleia correspondeu a um nó, e cada aresta correspondeu à sequência temporal de ativação de nós consecutivos. A soma da ativação de todas as assembleias foi proporcional à taxa de disparo, mas a atividade de assembleias individuais não. O repertório de assembleias permaneceu estável ao longo dos períodos experimentais, indicando que a experiência com novos objetos não criou novas assembleias no rato adulto. Os atributos de grafos das assembleia, por outro lado, variaram significativamente entre os estados comportamentais e períodos experimentais e foram distintos o suficiente para permitir a classificação automática dos períodos experimentais (classificador Naive Bayes; AUROCsmáximas variaram entre 0,55 a 0,99) e estados comportamentais (vigília, sono de ondas lentas e sono de movimento rápido dos olhos; AUROCs máximas variaram entre 0,64 e 0,98). Nossos achados reforçam a teoria Hebbiana de que as assembleias neuronais correspondem a estruturas primitivas de representação, quase inalteradas na maturidade, enquanto as seqüências de fase são instáveis entre os estados comportamentais e mudam após novas experiências. Os resultados são compatíveis com um papel das sequências de fase no comportamento e cognição.