Detectando Assembléias Neuronais

Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Escola de ciências e tecnologia

Seminários em Neurociências

PALESTRANTE: Vitor Lopes dos santos

Discente: Antônio Paulino Dantas JÚNIOR

Detectando Assembléias Neuronais

Assembléias Neuronais segundo Hebb,1949  são grupos de neurônios que estão em sincronia mandando informações ou trabalhando juntos numa mesma informação. Estudar como esse mecanismo funciona no sistema nervoso é um processo bastante complicado devido ao fato de que para se estudar a dinâmica das assembléias é preciso aumentar o número de neurônios a serem analisados.

A proposta do Doutorando Vitor Lopes dos Santos é de construir um modelo matemático que possa descrever em uma determinada situação de um sujeito ou cobaia de laboratório quantas assembléias são ativadas, quantos neurônios estão envolvidos nessa sincronização, identificar quais neurônios pertencem a cada assembléia e identificar também os neurônios que estão em atividade em duas assembléias ou mais assembléias distintas.

Vitor realizou experimentos com ratos e analisou o momento em que os ratos entravam em contato com determinados objetos, ele observou que o animal ao entrar em contato com determinados objetos, a sincronia de determinada assembléia era alta enquanto que no contato com outro objeto a sua sincronia na mesma assembléia era baixa.

Para conseguir descobrir a quantidade de assembléias ativadas em determinada ação do animal ele avaliou que em alguns momentos uns pontos fugiam da classe modal dos gráficos das atividades de neurônios, os pontos que estavam à frente da classe modal ele indicou que seriam as assembléias neuronais, pois aqueles pontos indicavam o resultado final da sincronia dos neurônios. Ele percebeu também que alguns neurônios estavam um pouco afastados das classes modais, então ele sugeriu que esses neurônios juntamente com os neurônios a frente da classe modal seriam os neurônios que estavam participando da sincronia daquelas assembléias.

Para descobrir quais neurônios faziam parte de cada Assembléia Vitor utilizou de ferramentas da Álgebra linear (autovalores, autovetores, matrizes, gráficos dos vetores e etc.) que viabilizassem o seu estudo. Com a organização das matrizes que expressavam as atividades dos neurônios ele detectou que existia mesmo uma sincronia de alguns neurônios (sejam eles da área V1, S1 ou hipocampo) e ao organizar em forma de vetores essas atividades ele pode observar que alguns neurônios tinham seus vetores aproximadamente paralelos enquanto que outros estavam ortogonais a eles. Com isso ele pode deduzir que esses neurônios com similaridade paralela faziam parte de uma mesma assembléia e os que estavam ortogonais a esses neurônios seriam parte de outra assembléia.

Ao analisar em um contexto tridimensional ele pode avaliar em outros experimentos que aviam vetores (que indicavam as atividades de cada neurônio) que ficavam entre dois grupos de vetores distintos (que seriam as prováveis assembléias). Vitor propõe que esses vetores são os vetores que estão em atividades nas duas assembléias e por causa disso a sua resultante estaria entre os dois grupos de vetores das assembléias distintas.

O modelo de Vitor pode ser uma ferramenta muito útil num futuro próximo tendo em vista que provavelmente as assembléias descritas por Hebb são realmente padrões de atividades neuronais que podem ajudar a entender algumas atividades realizadas pelo nosso sistema nervoso como o estresse, memória, emoções, construção de memória, reação ao meio entre outros comportamentos.