[Total de meses: 54]

titulo: Análise multivariada da atividade neuronal unitária experimental e simulada

linha: Biofísica do Sistema Nervoso

projeto: Análise multivariada da atividade neuronal unitária experimental e simulada

area: Neurofisiologia

biblioteca: ICB
volumes: 1
num_paginas: 156
idioma: português
palavras_chave: atividade neuronal; análise multivariada; núcleo da rafe; sistema óptico acessório; modelo de Hodgkin-Huxley; análise não-linear

resumo: O registro eletrofisiológico neuronal unitário tem sido extensamente utilizado na exploração funcional do sistema nervoso. Um questão intensamente debatida é a possível codificação de informação pela estrutura temporal inerente às seqüências de potenciais de ação produzidas por um dado neurônio. A hipótese clássica é que a informação neural é veiculada por um código de freqüência, expresso pela freqüência média de descarga de um neurônio durante um intervalo de tempo. Neste trabalho investigamos a estrutura temporal de seqüências de intervalos entre disparos (IED) geradas por três sistemas distintos: o modelo matemático de Hodgkin-Huxley, os núcleos da rafe, em gatos, e o sistema óptico acessório, em pombos. Por meio de métodos lineares e não-lineares, analisamos conjuntos de IED obtidos por meio de simulação computacional ou de registros eletrofisiológicos de neurônios situados nos sistemas acima mencionados. Em cada sistema estudo, os registros eram obtidos em diferentes estados fisiológicos: diferentes padrões de corrente elétrica de estimulação (senoidal, caótica ou estocástica) nas simulações do modelo de Hodgkin-Huxley; diferentes estados de sono e vigília no registro de neurônios do gato; e atividades espontânea ou provocada por estimulação visual no registro de neurônios do pombo. A partir das medidas obtidas (medidas estatísticas, autocorrelação, informação mútua, previsibilidade não-linear, dentre outras), realizamos uma análise discriminante cujo objetivo foi o de investigar quais medidas, e possíveis combinações, permitiam uma melhor discriminação dos respectivos estados fisiológicos, nos diferentes sistemas. Como principais resultados, observamos que nenhuma medida pode ser utilizada, isoladamente, na discriminação dos diferentes estados de um sistema, e que freqüência média de descarga neuronal não desfruta de um papel discriminante de destaque, mesmo quando associada a outras medidas. Adicionalmente, observamos que medidas relacionadas à previsibilidade não-linear apresentaram força discriminante significativa em todos os três sistemas investigados. Isso sugere que detalhes intrínsecos à estrutura temporal das séries de IED, possivelmente não-lineares, veiculam um conteúdo de informação capaz de contribuir para esse processo discriminatório. Além de descartar a possibilidade de que uma medida única e isolada da atividade neuronal seja o veículo fundamental da informação neural, nossos resultados indicam que a atividade de neurônios isolados não codifiquem grandes porções da informação neural, que seria expressa, mais provavelmente, por meio de um código populacional. Especulamos, também, que o mero conceito de um código neural possa ser desnecessário, sendo que termos, tais como "informação" e "codificação", até certo pontos úteis em uma fase inicial de investigação, não sejam impostos ao funcionamento do sistema nervoso, cujo comportamento final, adaptativo ou não, é o que escolhe seu destino.

orientadores: Marcus Vinicius Chrysostomo Baldo

financiadores: Bolsa CNPq (1 mês: Março/1997) + Bolsa FAPESP (54 meses)

banca: Odival Cezar Gasparotto,
André Fábio Kohn,
Koichi Sameshima,
Luiz Roberto Giorgetti de Britto
e Marcus Vinicius Chrysostomo Baldo