Banca de DEFESA: FILIPE VIEIRA TORRES

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: FILIPE VIEIRA TORRES
DATA : 26/06/2026
HORA: 09:00
LOCAL: Auditório do Departamento de Física
TÍTULO:

Transições de fase em modelos de rede hierárquica modular

PALAVRAS-CHAVES:

Transição de fase, Heterogeneidade, Faixa dinâmica, Modularidade, Fases de Griffiths, Estimulação localizada.

 

PÁGINAS: 130
RESUMO:

A capacidade do cérebro de processar informações de forma eficiente fundamenta a hipótese
do cérebro crítico, segundo a qual ele operaria próximo a uma transição de fase. Contudo,
abordagens usuais em modelos de redes neurais priorizam medidas globais para avaliar criticalidade
e otimização, em detrimento das dinâmicas locais, o que se mostra pouco compatível
com a natureza heterogênea e modular do cérebro. Nesse contexto, este trabalho investiga a
aplicação de um modelo hierárquico modular heterogêneo capaz de exibir fases de Griffiths
(FGs), com o objetivo de analisar propriedades associadas a modelos críticos. Por meio da
observação de scaling nas séries temporais de atividade, identificou-se um alargamento das
medidas de intrinsic timescales da dinâmica neuronal como função do acoplamento entre neurônios,
interpretado como reflexo do critical slowing down. A análise modular dessas medidas,
por sua vez, revela especialização local distinta, evidenciada por uma hierarquia de escalas
temporais entre níveis, decorrente da heterogeneidade estrutural. Além disso, verificou-se que
os expoentes de avalanches neuronais seguem uma distribuição linear apenas em redes com
FGs, o que concorda com resultados experimentais previamente reportados. A otimização da
capacidade de resposta da rede a estímulos externos associada ao máximo da faixa dinâmica
também foi observada, sem a necessidade de fine tuning para atingir um pico singular: Na verdade,
há uma região de amplificação de faixa dinâmica, a qual é intensificada em redes de baixa
dimensionalidade. Adicionalmente, como uma maneira de reproduzir a especialização de certas
áreas do cérebro em receber estímulos selecionados, explorou-se uma abordagem baseada em
estimulação localizada na rede. Com isso, foi demonstrado que mesmo modelos com transição
de segunda ordem (desde que heterogêneos) podem apresentar ganhos significativos em faixas
dinâmicas tanto locais quanto globais, dependendo da seletividade do estímulo. Dessa forma,
o trabalho propõe um mecanismo pelo qual a heterogeneidade estrutural pode se traduzir
em um enriquecimento da dinâmica cerebral, promovendo a localização e especialização da
atividade por meio da organização modular da rede.

 

MEMBROS DA BANCA:
Interno - 2298925 - CLECIO CLEMENTE DE SOUZA SILVA
Externa à Instituição - FERNANDA SELINGARDI MATIAS - UFAL
Presidente - 1350993 - MAURO COPELLI LOPES DA SILVA