Conferència Internacional sobre Neurociència Matemàtica (ICMNS)
XERRADES I PÒSTERS AMB PARTICIPACIÓ
negociacions
Formació de patrons induïts pel soroll en xarxes de xarxes neuronals espacialment dependents | Daniele Avitabile
La plasticitat cortico-estriatal de tres factors desplaça l'activitat de les subxarxes cortico-basals-talàmiques cap a un rendiment òptim en les tasques de presa de decisions | Jyotika Bahuguna
Modelització de l'activitat cerebral cíclica-seqüencial mitjançant dinàmiques biològicament plausibles | Virginia Bolelli
Una anàlisi del component temporal de la preparació i execució del motor en els potencials de camp local d'alta freqüència: un enfocament teòric | Marc Burillo Garcia
Una teoria mesoscòpica per a oscil·ladors estocàstics acoblats | Víctor Buendía Ruiz-Azuaga
Classificació de models de massa neuronal basats en bifurcacions de codimensió-2 | Gabriele Casagrande
La inhibició equilibrada permet un aprenentatge robust de les associacions d'entrada-sortida en xarxes de feedforward amb plasticitat Hebbian | Glòria Cecchini
Teories de camp mitjà dinàmic per a soroll fort correlacionat en guany no lineal | Shoshana Chipman
Un model de massa neuronal amb neuromodulació per al modelatge de tot el cervell en la malaltia de Parkinson | Damien Depannemaecker
La incertesa en la dinàmica d'estímuls impulsa les asimetries en la integració de l'evidència | Tahra Eissa
Dinàmica d'Interspike Interval en poblacions neuronals | Luca Falorsi
L'embolcall glial de les sinapsis inhibidores impulsa la hiperactivitat i augmenta les correlacions | Gregori Handy
Camps neuronals amb memòries autoassociatives: activitat col·lectiva, formació de patrons i dinàmiques de memòria | Akke Mats Houben
Anàlisi Koopman de xarxes d'oscil·ladors estocàstics | Pierre Houzelstein
Un model de xarxa neuronal per a tasques de categorització | Sophie Jaffard
Cap a la traducció de models de massa neuronal de tot el cervell a la pràctica clínica: trobar el nivell adequat de complexitat del model | Xènia Kobeleva
Fluctuacions a les xarxes integrades i disparades de llindar suau fortament acoblades | Gabriel Koch Ocker
La inactivació lenta alterada dels canals de sodi que porten una mutació epilèptica afavoreix el bloqueig de la despolarització | Louisiane Lemaire
Els pacients de Parkinson tenen una gamma més àmplia d'escales de temps d'activitat de l'escorça motora EEG que els subjectes sans | Cheng Ly
El límit hidrodinàmic de les xarxes neuronals amb excitació i inhibició equilibrades | James Maclaurin
L'afinament dels atractors d'un anell és la base de l'aprenentatge d'una memòria de treball robusta en ratolins | Alexandre Mahrach
Transicions en l'activitat elèctrica de les cèl·lules de la roda de carro: les bifurcacions d'equilibris súper lents expliquen els efectes dels bloquejadors de corrent iònic | Matteo Martín
Control òptim sobre oscil·lacions amortides mitjançant corbes de resposta | Kevin Martínez Anhom
Un model jeràrquic estocàstic per a l'evolució del glioma de baix grau | Amira Meddah
Optimització del muntatge tDCS per al tractament de l'epilèpsia mitjançant Neurotwins | Borja Mercadal
Més enllà de la sincronia: el paper de les sinapsis elèctriques en la formació de patrons neuronals | Bastià Pietras
Transmissió de senyal òptima i diversitat d'escala de temps en un model de cervell humà que funciona prop de la criticitat | Yang Qi
Marc mètric d'identificació d'estats sincrònics en xarxes neuronals d'espiga | Daniil Raduxev
Interacció de mecanismes ressonants segregats al llarg de l'eix dendrític en cèl·lules piramidals CA1: interacció de la biofísica cel·lular i l'estructura espacial | Horaci G. Rotstein
Ulises Chialva¹ i Horacio G. Rotstein²
¹ Departament de Matemàtiques, Universidad Nacional del Sur, Bahía Blanca, Argentina
² Departament Federat de Ciències Biològiques, Institut Tecnològic de Nova Jersey i Universitat Rutgers, Newark, NJ, EUA
Els filtres de freqüència neuronal tenen un paper crucial en la cognició, el comportament motor i la dinàmica del processament de la informació a les xarxes neuronals tant en salut com en malaltia. Les propietats de filtratge de les neurones estan configurades per diversos factors, incloses les propietats intrínseques de les neurones, la seva geometria dendrítica i la distribució heterogènia dels corrents iònics [1]. Els resultats experimentals mostren l'existència de dos mecanismes de ressonància theta (∼ 4 – 10 Hz) diferents a les neurones piramidals CA1: (i) una ressonància perisomàtica mediada per un corrent de potassi de tipus M (IM) i amplificada per un corrent de sodi persistent (INap) i (ii) una ressonància dendrítica-activada per una ressonància hiperpolaritzada (II) mediada.
Tot i que la propagació de les ressonàncies (d'amplitud) al llarg dels arbres dendrítics s'ha investigat abans [3], una sèrie de preguntes rellevants biològicament i matemàticament continuen obertes. No està clar com interactuen els dos tipus de ressonància biofísicament diferents i segregats espacialment observats experimentalment en presència d'una distribució heterogènia de corrents iònics i variacions de potencial de membrana. També es desconeix quines són les propietats d'interacció i propagació de les fasonàncies associades (fasonàncies-ressonàncies). En aquest estudi, tractem aquests problemes utilitzant les neurones piramidals CA1 com a estudi de cas.
Utilitzem un model multicompartimental basat en el formalisme de Hodgkin-Huxley. El model inclou IM , INap i Ih, distribuïts espacial i heterogènia al llarg de les dendrites. També utilitzem una versió linealitzada d'aquest model que permet tractabilitat matemàtica. El model és mínim en el sentit que inclou prou compartiments per capturar les propietats de filtratge de les cèl·lules piramidals CA1, però aquest nombre és prou petit com per permetre la comprensió conceptual dels mecanismes subjacents. A la pràctica, fem servir 20 compartiments, que hem trobat adequats per preservar la segregació observada experimentalment dels dos mecanismes de ressonància, alhora que permeten la seva interacció sense crear interferències poc realistes. Apliquem entrades sinusoïdals a ubicacions dendrítiques proximals, distals i intermèdies, calculem els perfils d'amplitud i fase a tots els compartiments i els descrim per a diversos escenaris realistes.
Els nostres resultats revelen que les variacions de tensió al llarg del cable dendrític activen de manera diferent els canals iònics, creant una gamma diversa de respostes ressonants i fasonants. L'estructura espacial de les dendrites proporciona a la neurona una flexibilitat notable per processar aquestes entrades i donar suport a una varietat d'escenaris d'interacció de ressonància. Les nostres troballes posen de manifest la complexa relació entre l'estructura dendrítica, els mecanismes iònics i les propietats de filtratge neuronal. Aquestes capacitats de filtratge flexibles no només permeten que les neurones individuals s'adaptin a les entrades específiques de l'espai i la freqüència, sinó que també contribueixen significativament a la generació de ritmes de xarxa i a la regulació de l'activitat neuronal a nivell de xarxa.
referències
[1] G. Buzsáki. Ritmes del cervell. Oxford University Press, 2006.
[2] H. Hu, K. Vervaeke, LJ Graham i JF Storm. Filtrat de ressonància theta complementari per dos mecanismes segregats espacialment a les neurones piramidals de l'hipocamp CA1. The Journal of physiology, 29:14472–14483, 2009.
[3] J. Laudansky, B. Torben-Nielsen, I. Segev i S. Shama. La ressonància dendrítica distribuïda espacialment filtra selectivament l'entrada sinàptica. PLoS Computational Biology, 8:e1003775, 2014.
Les regles de plasticitat depenent de l'espiga dopaminèrgica diferents s'adapten a diferents rols funcionals | Jonathan Rubin
Modelatge normatiu d'un sol cop de la connectivitat funcional de tot el cervell | Janus Rønn Lind Kobbersmed
Camins cap al bloc de despolarització: modelització de la dinàmica de les neurones durant la propagació d'esdeveniments de despolarització | Marisa Saggio
Anàlisi del model de camp neuronal des d'un punt de vista matemàtic | Lena Schadow
Una xarxa de memòria associativa biològicament plausible | Mohadeseh Shafiei Kafraj
Comprensió de les respostes neuronals a les entrades transitòries: un enfocament de sistemes dinàmics | Justyna Signerska-Rynkowska
Dinàmiques similars a la velocitat de les xarxes neuronals d'encreuament dependents de la memòria | Kasper Smeets
La plasticitat homeostàtica depenent de l'activitat manté les propietats dinàmiques a nivell de circuit amb informació d'activitat local | Lindsay Stolting
Dinàmica dels pesos sinàptics sota la plasticitat depenent del temps d'espiga | Jakob Stubenrauch
Anàlisi de robustesa basada en gPC dels sistemes neuronals mitjançant mètriques probabilístiques de recurrència | Uros Sutulovic
Predicció i desmescla de senyals neuronals mitjançant computació de dipòsits de retard multitemps | Kamyar Tavakoli
La modulació homeostàtica del guany provoca canvis en l'heterogeneïtat expressats per poblacions neuronals | Daniel Trotter
La dinàmica del cervell humà està modelada per rares connexions de llarg abast més enllà de la geometria cortical | Jakub Vohryzek
Minimitzar la pèrdua d'informació redueix l'augment de les xarxes neuronals a equacions diferencials | Zhuo-Cheng Xiao
La modelització dels trastorns de la consciència a nivell del pacient revela la influència de la xarxa en el diagnòstic enfront del paper dels paràmetres del node local en el pronòstic | Lou Zonca
pòsters
1 - Aprenentatge i connectivitat en xarxes neuronals recurrents heterogènies | Martina Acevedo
2 - Predicció de trets individuals a partir de models de dinàmica cerebral utilitzant el nucli de Fisher | Christine Ahrends (Presentat per Diego Vidaurre)
3 - Generació, estabilitat i robustesa de patrons de locomoció rítmica | Zahra Aminzare
4 - Anàlisi de ràfegues en un model de massa neuronal de nova generació amb adaptació de freqüència punta utilitzant la teoria de pertorbacions singulars geomètriques no estàndard | Daniele Andrean
5 - Impacte de les pertorbacions relacionades amb l'edat en un model d'atracció de protuberàncies de la memòria de treball | Alexandra Antoniadou
6 - Les propietats d'integració espaciotemporal de les neurones MT afecten la discriminació de moviment | Lucia Arancibia
7 - La dinàmica de fluids com a motor de l'olfacte retronasal | Andrea Barreiro
8 - Memòria associativa basada en el marc de Hodgkin-Huxley per a l'adaptació neuronal en el lòbul temporal humà | Diletta Bartolini
9 - Activitat rítmica neuronal induïda per la Na+/K+-ATPasa electrogènica | Mahraz Behbood
10 - Comunicació d'informació dependent de la freqüència en xarxes de neurones en resposta a entrades oscil·latòries | Andrea Bel (Presentat per Horacio Rotstein)
11 - Una batalla de sincronització contra amplitud: competència de senyals a les xarxes olfactives | Alla Borisyuk
12 - Estimació de les forces de connexió neuronal a partir dels intervals de tret | Maren Bråthen Kristoffersen
13 - Un enfocament basat en esdeveniments per a l'anàlisi estadística de la intermitència complexa en dades cerebrals | Marco Cafiso
14 - Una pedra de Rosetta per als oscil·ladors neuronals: models computacionals unificadors de la dinàmica cerebral | Francesca Castaldo
15 - Bifurcacions secundàries en un model de camp neuronal de nova generació | Oliver Cattell
16 - L'efecte de la ketamina sistèmica sobre les dependències de la història de la memòria de treball | Konstantinos Chatzimichail
17 - Model de Kuramoto per a poblacions de neurones quadràtiques d'integració i foc amb acoblament químic i elèctric | Pau Clusella
18 - La geometria de les representacions de l'escorça visual primària s'adapta dinàmicament al rendiment de les tasques | Julien Corbo
19 - Control òptim estocàstic i estimació amb soroll multiplicatiu i intern | Francesco Damiani
20 - Aprofundint en els estats UP i DOWN en xarxes corticals: mecanismes subjacents a la plasticitat sinàptica | Rosa Maria Delicado Moll
21 - Model de massa neuronal de nova generació de interneurones piramidals: propietats sinàptiques i resposta d'estimulació | Raul de Palma Aristides
22 - Inferència basada en ritmes cerebrals per al processament de la parla amb eficiència energètica | Olesia Dogonasheva
23 - Equacions de camp neuronal amb paràmetres d'evolució lenta | Dirk Doorakkers
24 - Comportament col·lectiu de partícules caòtiques d'Hénon amb interacció espacial de curt abast | Congcong Du
25 - La transmissió sinàptica discreta influeix en l'inici de la dinàmica rítmica de la xarxa | Rainer Engelken
26 - Estats de quimera impulsats per analitzar senyals focals i no focals en epilèpsia | Jacopo Epifanio
27 - Plasticitat sinàptica i patrons espacials en el model de camp neuronal de nova generació | Niamh Fennelly
28 - Dinàmica espaciotemporal en xarxes de neurones estocàstiques d'integració i foc | Lauren Forbes
29 - L'excitabilitat dendrítica controla la sobredispersió | Zachary Friedenberger
30 - La percepció biestable emergeix de la inferència en bucle en grafs probabilístics fortament acoblats | Alexandre Garcia-Duran Castilla
31 - La simfonia neuronal d'Hidra: Sintonitzant els ritmes i les connexions dels cnidaris | Sarah Gaubi
32 - Estimulació elèctrica de baixa freqüència en l'epilèpsia: una representació biofísica i matemàtica | Guillaume Girier
33 - Aprofundiments experimentals i de modelització sobre la dinàmica neuronal sota estimulació de corrent altern (tACS) | Camille Godin
34 - Models cúbics estocàstics de la dinàmica de l'EEG durant l'inici del son | Zhenxing Hu
35 - Exploració de la comunicació neuronal mitjançant la dinàmica de fase-amplitud: mètodes numèrics eficients | Gemma Huguet
36 - La dinàmica de xarxes aleatòries estocàstiques descriu les fluctuacions endògenes i la sincronització i desincronització relacionades amb esdeveniments | Axel Hutt
37 - El marc dels modes dinàmics: cap a una interpretació biofísica de les dades neuronals | Jorge Jaramillo
38 - Xarxes d'oscil·ladors de fase amb retards dependents de la distància: com afecta la velocitat de conducció la dinàmica cerebral a gran escala? | Grace Jolly
39 - Impacte del meningioma i el glioma en la dinàmica de tot el cervell | Albert Juncà Sabrià
40 - Mètodes de selecció de models per estimar el comportament d'aprenentatge en sípies i pops | Louis Köhler
41 - Anàlisi dinàmica del model de Chialvo sota un memristor localment actiu com a radiació electromagnètica | Ajay Kumar
Ajay Kumar, VVMS Chandramouli
Afiliacions Institut Indi de Tecnologia Jodhpur, ÍNDIA
Resum: L'estudi de models neuronals sota la influència de la radiació electromagnètica és essencial per comprendre les funcions cerebrals i desenvolupar tractaments per a trastorns neurològics. En aquesta xerrada, discutim el disseny del model de memristor localment actiu discret (DLAM) i analitzem a fons les seves característiques. A més, aquest DLAM s'utilitza per introduir radiació electromagnètica al model reduït de neurones de Chailvo (anomenat model M-rChialvo). Analitzem els punts d'equilibri del model M-rChialvo i discutim les característiques dinàmiques, incloent retrats de fase, anàlisi d'estabilitat, bifurcació cap endavant i cap enrere, atractor caòtic i multiestabilitat. Aquest estudi revela comportaments dinàmics rics i diversos patrons de disparament neuronal.
A més, explorem el comportament d'una xarxa de neurones governada pel model proposat dins de l'estructura de xarxa en anell-estrella. Les simulacions destaquen l'aparició de diversos estats dinàmics, com ara patrons multiquimera, sincronització i sincronització imperfecta, sota diferents forces d'acoblament.
42 - Combinació d'algoritmes genètics i anàlisi de bifurcació per vincular l'estructura de la bifurcació i els objectius evolutius | Ece Kuru
43 - Efectes de la modulació de guany local sobre la selecció probabilística d'accions | Elif Köksal-Ersöz
44 - Els models de plasticitat no lineal augmenten la robustesa del soroll i la capacitat de recuperació de patrons | Eddy Kwessi
45 - Un model laminar de cervell sencer de psicodèlics serotoninèrgics: restauració de la dinàmica oscil·latòria en la malaltia d'Alzheimer | Edmundo Lopez
46 - Dinàmica estructurada en l'agent algorítmic | Giulio Ruffini
47 - Model de massa neuronal laminar per representar biomarcadors electrofisiològics de la malaltia d'Alzheimer | Roser Sanchez Todo
48 - Trencant el flux: Com una bretxa temporal reestructura els mecanismes de presa de decisions | Encarni Marcos
Alejandro Sospedra, Santiago Canals, Encarni Marcos*
La presa de decisions implica avaluar les opcions potencials i els seus resultats esperats. En estudis de laboratori, aquest procés sovint s'examina mitjançant tasques de discriminació perceptiva, on els fluxos sensorials es presenten seqüencialment. Les llacunes temporals, o pauses, dins d'aquestes entrades sensorials poden alterar significativament el procés de presa de decisions, però l'impacte precís d'aquestes llacunes encara no s'ha explorat prou. En aquest estudi, vam dissenyar una tasca basada en la tasca original de fitxes [2]. En resum, es van presentar quinze fitxes en un cercle central, cadascuna saltant seqüencialment a un dels dos cercles perifèrics (objectius). Els participants havien d'informar quin objectiu creien que tindria la majoria de fitxes al final de la prova. La nostra tasca va introduir dues modificacions clau: les fitxes van desaparèixer després de saltar [1] i la meitat de les proves van incloure una llacuna temporal, durant la qual no es va presentar cap informació. Aquest disseny ens va permetre explorar com una llacuna temporal dins de les seqüències d'estímuls perceptius influeix en la ponderació de la informació i les eleccions posteriors. Mostrem que, tot i que les decisions es prenen amb menys informació després d'una llacuna temporal, la precisió continua sent comparable a les condicions sense llacunes quan la dinàmica dels estímuls millora la prominència de la fitxa posterior a la llacuna. Críticament, el token presentat immediatament després de la bretxa exerceix una influència desproporcionadament forta en la presa de decisions, un fenomen que persisteix fins i tot quan el token post-bretxa no té una prominència inherent. Aquestes troballes suggereixen que la influència de l'evidència post-bretxa no depèn de la seva prominència. Els models tradicionals de presa de decisions, inclòs el model de control d'urgència, no tenen en compte aquest comportament, cosa que destaca la necessitat d'ampliar els models actuals per capturar la ponderació desigual de la informació, especialment en presència de disrupcions temporals. En destacar el paper distintiu de l'evidència post-bretxa, els nostres resultats ofereixen noves perspectives sobre com les bretxes temporals i la seqüència d'entrada sensorial configuren el procés de presa de decisions en condicions complexes.
[1] Ferrucci, Genovesio & Marcos (2021) PLoS Comp Biol
[2] Cisek, Puskas, El-Murr (2009) J Neurosci”
49 - Algoritme de clústering ToMATo per a la classificació de pics | Louise Martineau
50 - El paper de la dinàmica sinàptica en el comportament dinàmic dels models de camp mitjà de les poblacions neuronals | Ana Mayora-Cebollero
51 - Aprenentatge profund per a l'anàlisi dinàmica del comportament de cèl·lules excitables | Carmen Mayora-Cebollero
52 - Anàlisi d'un grup de neurones de Hindmarsh-Rose amb connexions direccionals | Noah Marko Mesić
53 - El soroll excitatori i inhibitori correlacionat mitiga la deriva sinàptica de Hebb | Michelle Miller
54 - El moviment i la recompensa estan codificats en els senyals cerebel·losos a les neurones dopaminèrgiques de la substància negra | Farzan Nadim (presentat per Horacio Rotstein)
55 - Aprenentatge de propietats sinàptiques a partir de l'activitat neuronal en un model de xarxa neuronal recurrent d'olfacte d'insectes | Maria Gabriela Navas Zuloaga
56 - Modelització de la dinàmica de la dopamina: la codificació de la recompensa prevista a l'estriat permet la presa de decisions adaptativa dins d'una xarxa CBGT amb pics | Alex O'Hare
57 - Un mètode de preprocessament de senyals de sèries temporals per a l'entropia de transferència utilitzant l'escalat multidimensional clàssic | Mayu Ohira
58 - El teorema de la fluctuació-dissipació fora de l'equilibri obre el camí a la investigació de la malaltia d'Alzheimer | Gustavo Patow
59 - Reducció de fase dinàmica generalitzada per a oscil·ladors estocàstics | Alberto Pérez Cervera
60 - Una perspectiva de sistema dinàmic sobre el límit de camp mitjà de xarxes neuronals recurrents espacialment estructurades | Louis Pezon
61 - Integrals fraccionàries de Mittag-Leffler en models estocàstics per a la dinàmica neuronal | Enrica Pirozzi
62 - El camí que pren el cervell: una mirada més detallada a l'evolució temporal dels estats funcionals en un marc teòric de control de xarxes | Alina Podschun
63 - Sincronització dispersa en xarxes d'oscil·ladors excitatoris i inhibitoris | Pau Pomés
64 - Modelització talamo-cortical per avançar en els tractaments de la síndrome de Tourette | Angelica Pozzi
65 - Les imatges de calci a nivell cerebral en peix zebra i la modelització de xarxes generatives revelen les propietats de la xarxa funcional a nivell cel·lular de la susceptibilitat a les convulsions | Wei Qin
66 - Canvis espaciotemporals de l'EEG en estat de repòs observats en pacients amb depressió: una visió teòrica | Ian Ramsey
67 - Atractors multi-bump en un model de camp neuronal amb dos llindars de disparament | Helmut Schmidt
68 - Un model biofísic de la dinàmica dels receptors AMPA | Brian Skelly
69 - Diferències en la dinàmica espacial: efectes de l'adaptació versus els corrents h en un camp de Wilson-Cowan | Ronja Strömsdörfer
70 - Regularització de l'esparsitat ponderada per resoldre el problema d'EEG invers | Niranjana Sudheer
71 - Bloqueig de fase induït per estimulació transcranial de corrent altern en una xarxa equilibrada de neurones adaptatives exponencials d'integració i foc | Saeed Taghavi
72 - Solucions globals amb infinites expansions en una xarxa neuronal de camp mitjà | Thibaud Taillefumier
73 - Processos autoregressius de Hawkes, un nou model per a l'estimació de la connectivitat funcional: anàlisi teòrica | Leblanc Théo
74 - L'equilibri entre les connexions locals i globals millora la complexitat espaciotemporal en un model de xarxa cortical | Lluc Tresseras
75 - La plasticitat a curt termini modula la dinàmica cortical AMUNT i AVALL | Catalina Vich
76 - Marxes trípodes generalitzades: una perspectiva topològica sobre les xarxes neuronals | Rubén Vigara
77 - Transició de fase induïda per soroll en el camp neuronal cortical: el paper de les fluctuacions de mida finita | Gianni Valerio Vinci
78 - Caracterització d'una columna cortical biorealista durant la generació del ritme alfa | Pablo Vizcaíno García
79 - Decoherència induïda per diversitat en un model de neurona lenta-ràpida | Marius Yamakou
80 - Estats coherents en les poblacions que interactuen d'interneurones i cèl·lules piramidals amb connexions no locals en anell | Denis Zakharov
WEB DE L'ESDEVENIMENT