Simulação de atividade neuronal espontânea em modelos de redes corticais
Mesmo sem estímulos externos, o córtex cerebral exibe atividade espontânea, resultante da interação entre neurônios excitatórios e inibitórios. Essa atividade é essencial para funções como consolidação da memória, processamento sensorial e regulação de estados comportamentais, variando conforme o estado do sujeito. Na vigília, os neurônios disparam de forma assíncrona e irregular, enquanto o potencial de campo extracelular apresenta alta frequência e baixa amplitude. Durante o sono de ondas lentas, os disparos neuronais alternam entre períodos ativos e silentes, gerando ondas extracelulares lentas e de alta amplitude. Utilizamos modelos corticais com diferentes níveis de realismo biofísico e anatômico para simular esses padrões e investigar os mecanismos fisiológicos e de rede que os originam.
Modelagem de astrócitos e redes de neurônios e astrócitos
Astrócitos são células essenciais para a regulação do sistema nervoso central, modulando a transmissão sináptica, a plasticidade neural e funções cognitivas. Eles interagem com neurônios por meio das chamadas sinapses tripartites, que produzem ativação celular localizada, e via neuromoduladores, que podem ativar células de forma global. Para compreender esses mecanismos, desenvolvemos modelos computacionais de astrócitos e suas interações com redes neuronais, investigando como essas dinâmicas afetam a memória de trabalho em condições normais e patológicas.
Pesquisas colaborativas
Além das linhas de pesquisa próprias do SisNe, desenvolvemos colaborações com outros grupos nacionais e internacionais. Essas colaborações são sobre temas como modelagem de comportamento crítico no cérebro, modelagem biofisicamente detalhada de neurônios individuais e sistemas de avaliação precoce de pessoas com doença de Parkinson.