Dinámica de disparo y sincronización de fase en una red neuronal heterogénea acoplada por memristores bajo radiación...

Área de la Ciencia:

• Neurociencia Computacional
• Dinámica No Lineal
• Aplicaciones de Memristores

Sus antecedentes:

• La actividad de disparo neuronal se modula por la radiación electromagnética y las interacciones sinápticas.
• Los memristores ofrecen un enfoque novedoso para modelar la dinámica neuronal compleja y los mecanismos de acoplamiento.

Objetivo del estudio:

• Investigar la dinámica de disparo de una red neuronal Chialvo-Rulkov acoplada por memristores bajo radiación electromagnética.
• Analizar los patrones de disparo inducidos por parámetros, la multiestabilidad y los fenómenos de sincronización.

Principales métodos:

• Se utilizaron diagramas de bifurcación, exponentes de Lyapunov, entropía espectral y complejidad C0 para analizar la dinámica neuronal.
• Se modeló la radiación externa y el acoplamiento interneuronal utilizando memristores discretos.
• Se diseñaron y simularon circuitos analógicos para la red utilizando el software PSIM.

Principales resultados:

• Se observaron patrones de disparo-ráfaga inducidos por parámetros con recuentos de espigas variables según la intensidad del acoplamiento y la radiación.
• Se reveló multiestabilidad heterogénea y modos de disparo coexistentes dentro de la red.
• Se demostró la capacidad de las neuronas para lograr la sincronización de fase.

Conclusiones:

• La radiación electromagnética y el acoplamiento por memristores influyen significativamente en los patrones de disparo neuronal y la sincronización.
• El estudio proporciona información sobre las transiciones de patrones de disparo y la sincronización en sistemas neuronales heterogéneos.
• La implementación de circuitos analógicos valida los hallazgos teóricos para aplicaciones prácticas.