Resumo

Avalanches neuronais observadas experimentalmente sugerem que algumas redes neurais se aproximam do ponto crítico de um processo de ramificação. Kinouchi e Copelli (Nature Phys. 3:857, 2007) mostraram que a criticalidade aumenta o ganho dinâmico de redes neurais e Levina et al. (Nature Phys. 3:857, 2007) sugeriram um mecanismo (depressão e recuperação sináptica) que permite que as redes se auto-organizem próximo à criticalidade. Objetivo: estudar o mecanismo de depressão sináptica no modelo de Kinouchi e Copelli, que é mais simples e computacionalmente tratável que o modelo de Levina et al. Métodos: Sinapses dinâmicas são representados por p_ij (t+1) = p_ij (t) + ε (A-p_ij) – β p_ij δ (t-t_i), onde p_ij é a probabilidade do neurônio i excitar o neurônio j, ε e A são parâmetros de recuperação e β representa o decaimento da depressão, que atua apenas quando neurônio i dispara (t = tempo t_i). Simulações com depressão e recuperação sinápticas são realizadas em função de todos os parâmetros livres A, β e ε. Resultados: A rede se auto-organiza em direção à região crítica para amplas variações nos parâmetros livres. Conclusão: A depressão e a recuperação sináptica parecem constituir um mecanismo robusto de ajuste que leva a rede à quase criticalidade e contribui para avalanches neuronais.