Banca de DEFESA: HELENA CHRISTINA PIUVEZAM DE ALBUQUERQUE BASTOS

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: HELENA CHRISTINA PIUVEZAM DE ALBUQUERQUE BASTOS
DATA : 15/12/2023
HORA: 09:00
LOCAL: Auditório do Departamento de Física
TÍTULO:

Criticalidade peculiar no modelo estocástico de Wilson-Cowan

PALAVRAS-CHAVES:

criticalidade; avalanches neuronais; modelo de Wilson-Cowan; classes de
universalidade; percolação direcionada; quebra de relações de escala.

PÁGINAS: 112
RESUMO:

O modelo Wilson-Cowan é um modelo clássico para compreender a dinâmica coletiva de redes
neurais com unidades excitatórias e inibitórias. Esse modelo foi extensivamente estudado na
literatura, especialmente na análise de fases de redes neurais em uma aproximação de campo
médio, ou seja, em grandes redes completamente conectadas. Para estudar fenômenos induzidos
por flutuações, o modelo dinâmico é insuficiente, portanto, é introduzimos um modelo
estocástico de taxas que se reduz às equações de Wilson-Cowan na aproximação de campo
médio. Nesta tese, analisamos o diagrama de fases do modelo estocástico de Wilson-Cowan
acerca das transições ativo-quiescente. Desvendamos oito possíveis tipos de transições dependentes
do valor relativo do acoplamento entre unidades excitatorias e inibitórias. Entre
essas transições estão transições de segunda e primeira ordem, e adicionalmente encontramos
três tipos de transições que possuem uma mistura de comportamento. As três transições
verdadeiramente críticas pertencem às classes de percolação direcionada, percolação direcionada
tricrítica e uma classe nova que chamamos de “percolação direcionada Hopf tricrítica",
que apresenta um comportamento não convencional com quebras de relações de escala. As
transições descontínuas se comportam como esperado e as híbridas apresentam diferentes anomalias
entres elas. Nossos resultados ampliam o conhecimento sobre e caracterizam os tipos
de comportamento crítico em redes excitatórias e inibitórias, alén de ajudar a compreender a
dinâmica de avalanches em registros neuronais experimentais. De uma perspectiva mais geral,
estes resultados contribuem para estender a teoria de transições de fase de não-equilíbrio entre
estados quiescentes e absorventes.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - RONALD DICKMAN - UFMG
Externo à Instituição - SILVIO DA COSTA FERREIRA JUNIOR - UFV
Interno - 2287840 - ERNESTO CARNEIRO PESSOA RAPOSO
Presidente - 1350993 - MAURO COPELLI LOPES DA SILVA
Interno - 1450960 - PAULO ROBERTO DE ARAUJO CAMPOS