Spelling suggestions: "subject:"modificação"" "subject:"codificação""
171 |
Análise dos emparelhamentos de arestas de polígonos hiperbólicos para a construção de constelações de sinais geometricamente uniformes / Analysis of the pairing up of hyperbolical polygon sides for the construction of sign constellation geometrical uniformAlves, Alessandro Ferreira 19 August 2018 (has links)
Orientador: Reginaldo Palazzo Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T09:31:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Alves_AlessandroFerreira_D.pdf: 1080224 bytes, checksum: 0748952c3176e9548151bec7e6d9c71d (MD5)
Previous issue date: 2011 / Resumo: Para projetarmos um sistema de comunicação digital em espaços hiperbólicos é necessário estabelecer um procedimento sistemático de construção de reticulados como elemento base para a construção de constelações de sinais. De outra forma, em codificação de canal é de fundamental importância a caracterização das estruturas algébrica e geométrica associadas a canais discretos sem memória. Neste trabalho, apresentamos a caracterização geométrica de superfícies a partir dos possíveis emparelhamentos das arestas do polígono fundamental hiperbólico com 3 ? n ? 8 lados associado 'a superfície. Esse tratamento geométrico apresenta propriedades importantes na determinação dos reticulados hiperbólicos a serem utilizados no processo de construção de constelações de sinais, a partir de grupos fuchsianos aritméticos e da superfície de Riemann associada. Além disso, apresentamos como exemplo o desenvolvimento algébrico para a determinação dos geradores do grupo fuchsiano 'gama'8 associado ao polígono hiperbólico 'P IND. 8' / Abstract: In order to design a digital communication system in hyperbolic spaces is necessary to establish a systematic procedure of constructing lattices as the basic element for the construction of the signal constellations. On the other hand, in channel coding is of fundamental importance to characterize the geometric and algebraic structures associated with discrete memoryless channels. In this work, we present a geometric characterization of surfaces from the edges of the possible pairings of fundamental hyperbolic polygon with 3 ? n ? 8 sides associated with the surface. This treatment has geometric properties important in determining the hyperbolic lattices to be used in the construction of sets of signals derived from arithmetic Fuchsian groups and the associated Riemann surface / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica
|
172 |
Adaptação de codificador de áudio MPEG-4 de acordo com a norma do sistema brasileiro de televisão digital / Modification of a MPEG-4 audio coder to conform to the Brazilian digital television systemChanquini, Júlia Jacobsen Dornelles 21 August 2018 (has links)
Orientador: Luís Geraldo Pedroso Meloni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T21:07:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Chanquini_JuliaJacobsenDornelles_M.pdf: 2607975 bytes, checksum: f9b57a1325c9977a5bfd0cdb69a56661 (MD5)
Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho apresenta a adequação de um codificador de áudio padrão MPEG-4 AAC para aderência à norma brasileira do SBTVD. Também apresenta um estudo dos conceitos envolvidos em codificadores de áudio perceptuais com enfoque no codificador MPEG-4 AAC e também inclui a parte de multiplexação e sincronia do MPEG-4. Para o desenvolvimento do projeto foram estudados alguns códigos abertos de codificadores AAC: FAAD, 3GPP e o código de referência do padrão MPEG-4, especialmente a parte referente ao LATM/LOAS. O decodificador de áudio padrão MPEG-4 AAC que foi modificado para suportar a camada LATM/ LOAS foi o FAAD. Foi calculado o tempo adicional que o decodificador modificado leva para decodificar o áudio com a camada LATM/LOAS, sem ser notado um aumento significativo que não permite a decodificação em tempo real do áudio / Abstract: This work presents an adaptation of a standard MPEG-4 AAC audio coder to conform to the Brazilian digital TV standard SBTVD. It also presents a study of the concepts involved in perceptual audio coders focusing on MPEG-4 AAC and also including the multiplexing and synchronization part of the MPEG-4 standard. To develop this project, open source AAC coders were studied: FAAD, 3GPP and the MPEG-4 reference software code specially the part concerning LATM/LOAS. The AAC audio decoder which was modified to support the LATM / LOAS layer was FAAD. The additional time that the modified decoder needs to decode a sample audio with LATM / LOAS was calculated, and it did not introduce a large enough delay that would restrict real time audio decoding / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestra em Engenharia Elétrica
|
173 |
Sistemas FFH-CDMA codificadosDeus Junior, Getulio Antero de 21 June 2002 (has links)
Orientador : Jaime Portugheis / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-02T01:11:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1
DeusJunior_GetulioAnterode_D.pdf: 9215941 bytes, checksum: 93364e4dd602d44e4f2d6d1758043dfd (MD5)
Previous issue date: 2002 / Resumo: Neste trabalho é desenvolvido um estudo sobre um sistema FFH-CDMA cujo receptor de máxima verossimilhança (MV) não-quantizado necessita de uma não-linearidade de difícil implementação. Para um sistema FFH-CDMA não-codificado propomos a utilização de um único perceptron para a implementação da não-linearidade. Esta proposta demonstrou
apresentar degradação desprezível quando comparada ao receptor de MV. O cálculo da probabilidade de erro par-a-par tanto para receptores quantizados quanto para não-quantizados, foi também realizado. Um sistema que utiliza um receptor de :MVnão-quantizado demonstrou
possuir ganho considerável em termos do número de usuários simultâneos quando comparado a um sistema quantizado. Motivados por este fato, realizamos cálculos para a capacidade de canal por dimensão e para a taxa de corte de canal do sistema FFH-CDMA considerado. Os resultados mostraram ganhos significativos do sistema tanto em termos de número de
usuários simultâneos, como também em termos de relação sinal-ruído (para a probabilidade e o número de usuários fixados). A partir de uma aproximação para a probabilidade de erro par-a-par, um critério de projeto dos codificadores é proposto. Alguns codificadores convolucionais que se adequam ao critério proposto podem ser encontrados da literatura. Resultados de desempenho obtidos através de simulação e de limitantes superiores para códigos convolucionais terminados encontrados na literatura, mostraram a eficiência do critério de projeto sugerido para os codificadores. A partir das expressões para a taxa de corte de canal pode-se obter valores otimizados para taxas de codificação. Nem todos estes valores se encontram na literatura. Sendo assim, um algoritmo de procura de codificadores foi desenvolvido de acordo com o critério de projeto sugerido. Vários codificadores foram encontrados que podem eventualmente ser utilizados em outras aplicações. Alguns codificadores obtidos comprovam que um sistema FFH-CDMA codificado, com uma treliça de 1024 estados, pode trabalhar bem próximo da taxa de corte de canal / Abstract: This work presents a study of FFH-CDMA systems whose maximum likelihood (ML) receiver uses a nonlinearity of difficult of implementation. For an uncoded FFH-CDMA system, we propose the use of an unique perceptron to approximate the optimum nonlinearity. The proposed perceptron has performance almost identical to ML detection. An unquantized FFH-CDMA system can support a considerable greater number of simultaneous active users than a quantized FFH-CDMA system. Motivated by this fact, we evaluated the normalized sum capacity and the channel cutoff rate of the considered system. The results have showed expressive gains of an unquantized FFH-CDMA system in terms of number of active users as well as in terms of signal-to-noise ratio. Starting from an approximation of the pairwise error probability, a design criterion is proposed. Performance results obtained through computer simulation and upper bounds for convolutional codes found in the literature, showed the
effectiveness of the proposed design criterion. A search algorithm for finding codes based on this criterion was implemented. Some of the coders obtained give evidence that a coded FFH-CDMA system, with a trellis of 1024 states, can work near channel cutoff rate / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica
|
174 |
Codigos convolucionais quanticos concatenadosAlmeida, Antonio Carlos Aido de 14 October 2004 (has links)
Orientador : Reginaldo Palazzo Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:27:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Almeida_AntonioCarlosAidode_D.pdf: 2149041 bytes, checksum: 427f77a8e0ec2774c7b152dd209ba9fa (MD5)
Previous issue date: 2004 / Resumo: A decoerencia é um dos maiores desafios obstrutivos da computação quantica. Os codigos corretores de erros quanticos tem sido desenvolvidos com o intuito de enfrentar este desafio. Uma estrutura de grupos e uma classe associada de codigos, a classe dos codigos estabilizadores, tem-se mostrado uteis na produção de codigos e no entendimento da estrutura de classes de codigos. Todos os codigos estabilizadores descobertos ate o momentos são codigos de bloco. Nesta tese, construiremos uma classe de codigos convolucional quanticos concatenados. Introduziremos o conceito de memoria convolucional quantica e algumas tecnicas simples para produzir bons codigos convolucionais quanticos a partir de classes de codigos concolucionais classicos / Abstract: Decoherence is one of the major challenges facing the field of quantum computation. The field of quantum error correction has developed to meet this challenge. A group-theoretical structure and associated class of quantum codes, the stabilizer codes, has proved particularly fruitful in producing codes and in understanding the structure of both specified codes and class of codes. All stabilizer codes discovered so far are block codes. In this thesis we will construct a class of concatenated quantum convolutional codes. We will introduce the concept of quantum convolutional memory and some simple techniques to produce good quantum convolutional codes from classes of classical convolutional codes / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica
|
175 |
Uma contribuição a teoria dos codigos geometricamente uniformes hiperbolicosLazari, Henrique 22 February 2000 (has links)
Orientador: Reginaldo Palazzo Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-25T22:57:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Lazari_Henrique_D.pdf: 4758049 bytes, checksum: ab6be5277bcaabe53055f44bf76b8e41 (MD5)
Previous issue date: 2000 / Resumo: O objetivo do presente trabalho é estabelecer uma teoria de códigos e conjuntos de sinais geometricamente uniformes no plano hiperbólico, bem como obter presentações de subgrupos de grupos de isometrias de tesselações hiperbólicas. Foi mostrado que a teoria de uniformidade geométrica no plano hiperbólico subsiste mesmo no contexto de grupos de translações não abelianos, desde que imposta a condição que os códigos de rótulos sejam subgrupos normais do alfabeto ( ou de seus produtos diretos). Foram obtidas presentações de famílias de subgrupos normais do grupo [8,8], de isometrias da tessselação auto dual {8, 8}, de modo a obter como quocientes os grupos Zn, Dn, o grupo diedral de grau n, e Zm x Zn, com m, n inteiros positivos e maiores que 2. No caso não auto dual, foram impostas condições aritméticas para obtenção de presentação de subgrupos de [p, 3], que resultaram nos quocientes Z2, Z3 ~ e uma sequência de Z2 e Z3 / Abstract: The goal of the present work is to establish the theory of geometrically uniform signal sets and codes in the hyperbolic plane, and to obtain presentations of hyperbolic tesselations isometry groups.
It was shown that the theory of geometrically uniforms signal sets partitions subsist, even in the hyperbolic context, with the condition that the label codes be normal subgroups of the (direct products of) alphabets.
Presentations of families of normal subgroups of the group [8,8] ( the isometries of the self-dual tesselation {8, 8}), was obtained such that their quotients was the groups Zn, Dn, the dihedra1 group of degree n, and Zm x Zn. In the non self-dual case, arithmetic conditions was imposed to obtain presentations of subgroups of [p, 3] such that the quotients Z2, Z3 and one sequence Z2 and Z3 was obtained. / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica
|
176 |
Construções de constelações de sinais geometricamente uniformes hiperbólicas / Construct hyperbolic geometrically uniform signal constellationsPilla, Eliane Cristina Geroli 06 September 2005 (has links)
Orientador: Reginaldo Palazzo Júnior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-18T16:43:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Pilla_ElianeCristinaGeroli_M.pdf: 2007393 bytes, checksum: 2b95255e6d4fca123c23a039d1a083a5 (MD5)
Previous issue date: 2005 / Resumo: O presente trabalho tem como meta principal construir constelações de sinais geometricamente uniformes no plano hiperbólico, visando considerá-las como alfabeto para geração de códigos de espaço de sinais, em particular os códigos de classes laterais generalizados. Para estabelecer estas constelações foi escolhido um conjunto de sinais geometricamente uniforme, constituído pelos centros dos octógonos da tesselação {8, 8}. Depois foi obtido um rotulamento para os elementos do grupo gerador dos conjuntos de sinais geometricamente uniformes em cada classe lateral. Finalmente, a partir do isomorfismo rótulo obtivemos um rotulamento isométrico para os elementos do conjunto de sinais / Abstract: Our goal in this work is to construct hyperbolic geometrically uniform signal constellations (more specifically g-torus) that are able to act as alphabets for ge neration of codes. To obtain these constellations we choose geometrically uniform signal sets consisting of the centers of the p-gons of tessellations of type {p, q}. From these constellations we obtain labelings for the elements of the generator group of the geometrically uniform signal sets in each coset. Finally, by the label isomorphism we obtain an isometric labeling for the elements of the signal set / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica
|
177 |
Códigos de subespaço geometricamente uniformes / Geometrically Uniform Subspace CodesMiyamoto, Gabriella Akemi, 1991- 27 August 2018 (has links)
Orientador: Reginaldo Palazzo Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T04:15:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Miyamoto_GabriellaAkemi_M.pdf: 1409646 bytes, checksum: ccb2174b55613df00fbeb9a37cfe36fb (MD5)
Previous issue date: 2015 / Resumo: Codificação de rede (do inglês Network coding) é uma área de pesquisa muito ativa e tem como elementos motivadores a transmissão eficiente e confiável da informação em redes tradicionais de comunicações. Além dessas características, codificação de rede tem uma relação muito forte com códigos corretores de erros, porém sob uma nova interpretação, qual seja, "a palavra-código" em um código corretor de erros é substituída por um "subespaço" de um determinado espaço vetorial e o código corretor de erros é substituído por uma união de subespaços de tal forma que estes subespaços formam o código de subespaço. Os códigos de subespaço são os códigos a serem utilizados em codificação de rede para alcançar os objetivos mencionados anteriormente. Dentre as classes de códigos corretores de erros, a classe dos códigos geometricamente uniformes é a mais importante tanto sob o ponto de vista de facilidade de geração e de decodificação quanto para atingir os objetivos mencionados. Neste trabalho, apresenta-se os conceitos de códigos geometricamente uniformes e de códigos de subespaço. Como contribuição, iniciamos uma investigação sobre os Códigos de Subespaço Geometricamente Uniformes, ou seja, códigos de subespaço que são simultaneamente geometricamente uniformes. Para a construção destes códigos foram utilizados conceitos algébricos e geométricos. Além disso, exibimos algumas associações entre estes códigos e os códigos simplex / Abstract: Network coding is a very active research area and has as motivational elements the efficient and reliable transmission of information in traditional communication networks. Beside these properties, network coding has a very strong relation with error-correcting codes, however it has a new interpretation, ie, the ``codeword" in a error-correcting code is viewed as a ``subspace" of one space vector and the error-correcting code is replaced by a union of subspaces and the subspace codes are codes to be used in network coding to achieve the previously mentioned objectives. Among the classes of error-correcting codes, the class of geometrically uniform codes is the most important under the ease of generation and decoding point of view and also because it achieves the objectives mentioned before. The objective of this work is to present the concepts of geometrically uniform codes and subspace codes. As a contribution, we initiate a investigation about Geometrically Uniform Subspace Codes, ie, subspace codes that are both subspace codes and geometrically uniform codes. In order to construct these codes we used algebraic and geometric concepts. Besides, we show some relations between these codes and simplex codes / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestra em Engenharia Elétrica
|
178 |
Tensor space-time coding for MIMO wireless communication systems = Codificação tensorial espaço-temporal para sistemas de comunicação sem fio MIMO / Codificação tensorial espaço-temporal para sistemas de comunicação sem fio MIMOCosta, Michele Nazareth da, 1984- 27 August 2018 (has links)
Orientadores: João Marcos Travassos Romano, André Lima Férrer de Almeida / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T03:16:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Costa_MicheleNazarethda_D.pdf: 1682490 bytes, checksum: cff451352ce016130d7f84654625c5ea (MD5)
Previous issue date: 2014 / Resumo: Desde o crescente sucesso de sistemas móveis na década de 90, novas tecnologias sem fio têm sido desenvolvidas a fim de suportar a crescente demanda de serviços de multimídia de alta qualidade e ainda flexível para implantar novos serviços com baixas taxas de erro. Uma forma interessante de melhorar o desempenho de erro e de obter melhores taxas de transmissão consiste em combinar o emprego de várias diversidades com técnicas de múltiplo acesso no contexto de sistemas MIMO. A incorporação de operações de sobreamostragem, espalhamento e multiplexação, e diversidades adicionais em sistemas sem fio levam a sinais recebidos multidimensionais que, naturalmente, satisfazem modelos tensoriais. Esta tese propõe uma nova abordagem tensorial baseada em uma codificação tensorial espaço-temporal (TST) para sistemas de comunicação sem fio MIMO. Os sinais recebidos por múltiplas antenas formam um tensor de quarta ordem que satisfaz um novo modelo tensorial, referido como PARATUCK-(2,4). A análise de desempenho é realizada para o sistema proposto TST e um recente sistema espaço-tempo-frequencial (STF), a qual permite derivar expressões para o ganho máximo de diversidade através de um canal com desvanecimento plano. Propõe-se um sistema de transmissão baseado em codificação TST com recursos de alocação de antenas para sistemas MIMO com múltiplos usuários. Uma nova decomposição tensorial é introduzida, denominada PARATUCK-(N1,N), e esta generaliza o modelo padrão PARATUCK-2 e nosso modelo PARATUCK-(2,4). A presente tese estabelece as condições de unicidade para o modelo PARATUCK-(N1,N). A partir desses resultados, a estimativa conjunta do símbolo e canal é assegurada para os sistemas TST e STF. Os receptores semi-cegos propostos para os dois sistemas baseiam-se no algoritmo do tipo mínimos quadrados alternados ("Alternanting Least Squares", ALS) e no método de otimização Levenberg-Marquardt (LM). Um receptor baseado na estrutura do produto de Kronecker, denominado "Kronecker Least Squares" (KLS), também é proposto para ambos os sistemas. Resultados de simulações são apresentados para ilustrar a eficiência dos receptores propostos em termos de recuperação de símbolo e a velocidade de convergência quando comparados com outros métodos da literatura / Abstract: Since the growing success of mobile systems in the 1990s, new wireless technologies have been developed in order to support a growing demand for high-quality multimedia services while still being flexible to accommodate new services with low error rates. An interesting way to improve the error performance and to achieve better transmission rates is to combine the use of various diversities and multiplexing access techniques in the MIMO system context. The incorporation of oversampling, spreading and multiplexing operations and additional diversities on wireless systems lead to multidimensional received signals which naturally satisfy tensor models. This thesis proposes a new tensorial approach based on a tensor space-time (TST) coding for MIMO wireless communication systems. The signals received by multiple antennas form a fourth-order tensor that satisfies a new tensor model, referred to as PARATUCK-(2,4) model. A performance analysis is carried out for the proposed TST system and a recent space-time-frequency (STF) system, which allows to derive expressions for the maximum diversity gain over a flat fading channel. An uplink processing based on the TST coding with allocation resources is proposed. A new tensor decomposition is introduced, the so-called PARATUCK-(N1,N), which generalizes the standard PARATUCK-2 and our PARATUCK-(2,4) model. This thesis establishes uniqueness conditions for the PARATUCK-(N1,N) model. From these results, joint symbol and channel estimation is ensured for the TST and STF systems. Semi-blind receivers are proposed based on the well-known Alternating Least Squares (ALS) algorithm and the Levenberg-Marquardt (LM) method. A semi-blind receiver based on the Kronecker Least Squares (KLS) is also proposed for both systems. Simulation results are presented to illustrate the efficiency of the proposed receivers in terms of symbol recovery and convergence speed when compared to other methods from the literature / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutora em Engenharia Elétrica
|
179 |
Estudos filogenéticos no clado Ornithocephalus (Oncidiinae : Orchidaceae) /Royer, Carla Adriane January 2019 (has links)
Orientador: Eric de Camargo Smidt / Resumo: O clado Ornithocephalus compreende 12 gêneros e 120 espécies e está distribuído do sul do México ao norte da Argentina, abrangendo regiões úmidas do oeste ao leste da América do sul. Embora o clado tenha sido recentemente foco de vários estudos filogenéticos, e seu monofiletismo não ser contestado, o arranjo de muitas espécies dentro do clado permanece desconhecido. Neste trabalho, investigamos o posicionamento das espécies de Centroglossa Barb.Rodr. Dunstervillea Garay e Zygostates Lindl. dentro do clado em foco, através de dados do DNA nuclear e plastidial, bem como dados morfológicos, por meio de análises de máxima verossimilhança, inferência bayesiana e máxima parcimônia. Encontramos uma relação filogenética estreita entre Dunstervillea e Eloyella P. Ortiz. sustentada por sinapomorfias morfológicas vegetativas e reprodutivas. Centroglossa e Zygostates aparecem intimamente relacionados em todas as análises, nas quais Centroglossa se mantem monofilético incluído em Zygostates. Através de análises em MEV de flores em desenvolvimento, identificamos a origem de apêndices florais, da tábula infraestigmática e do calo do labelo. Além disso, observamos em Zygostates e gêneros próximos, 26 características micromorfológicas e atividade secretora na flor em antese, que nos fornecem um maior número de caracteres e sustentam os clados gerados nas análises filogenéticas. No estado do Paraná, Zygostates possui 36 registros na Floresta Ombrófila Densa e Floresta Ombrófila Mista. Segundo ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Ornithocephalus clade comprising 12 genera and 120 species and is distributed from southern Mexico to northern Argentina, covering wetlands from west to eastern South America. Although the clade has recently been the focus of several phylogenetic studies, and its monophyly is not disproved, the arrangement of many species within the clade remains unknown. In this work, we investigate the placement of Centroglossa Barb.Rodr., Dunstervillea Garay and Zygostates Lindl. species within the clade in focus, using nuclear and plastid DNA data, as well as morphological data, through maximum likelihood, Bayesian inference and maximum parsimony analyzes. We found a close phylogenetic relationship between Dunstervillea and Eloyella P. Ortiz. supported by vegetative and reproductive morphological synapomorphies. Centroglossa and Zygostates appear closely related in all analyses, where Centroglossa remains monophyletic included in Zygostates. Based in analysis of SEM of development flowers, we identified the origin of floral appendages, tabula infrastigmatica and the lip callus. Through the same analysis, we observed in Zygostates and close genera, 26 micromorphological characteristics and secretory activity in the flower anthesis, which provide us a larger number of characters and support the clades generated in phylogenetic analyzes. In the state of Paraná, Zygostates has 36 records in Floresta Ombrófila Densa and Floresta Ombrófila Mista. According to IUCN criteria, Zygostates allen... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor
|
180 |
Dissecação dinâmica de condutâncias iônicas em tempo real / Dynamic dissection of ionic conductances in real timeViegas, Rafael Giordano 22 February 2011 (has links)
Investigamos o papel de condutâncias iônicas lentas na transmissão/codificação de informação entre neurônios que disparam em rajadas ou bursts. Para isso, desenvolvemos um protocolo experimental no qual a interação em tempo real entre computador e neurônio biológico permite isolar o efeito da dinâmica de um determinado tipo de canal iônico e estudar sua inuência nos mecanismos de codificação de informação. Os experimentos foram realizados com neurônios do gânglio estomatogástrico do siri azul, Callinectes sapidus, que não possuem condutâncias lentas capazes de fazê-los apresentar rajadas de disparos quando in vitro, condição na qual apresentam comportamento quiescente ou disparam tonicamente. Durante os experimentos, alteramos artificialmente o comportamento de um destes neurônios, conectando-o a um computador que introduz uma corrente capaz de fazê-lo apresentar rajadas. Essa corrente possui uma componente senoidal (vinda de um gerador de funções) e uma componente devido a uma condutância iônica lenta modelada matematicamente. A condutância lenta pode ser escolhida entre duas versões: uma em que a condutância é calculada em tempo real, a partir do valor instantâneo do potencial de membrana do neurônio biológico, e outra em que o valor da condutância é oriundo de uma série temporal previamente gravada. A fonte de informação utilizada nos experimentos é um neurônio artificial pré-sináptico, que possui uma distribuição de potenciais de ação (spikes) escolhida pelo experimentador, e é conectado ao neurônio biológico modificado através de um modelo de sinapse química inibidora. A quantidade de informação do neurônio artificial (variabilidade dos padrões de disparo) codificada pelo neurônio biológico é inferida calculando-se a informação mútua média entre eles para as duas versões da condutância lenta (dinâmica ou previamente gravada). Nossos experimentos reproduziram qualitativamente as observações feitas por nosso grupo no circuito pilórico intacto do siri, que possui neurônios conectados por mutua inibição que naturalmente apresentam bursts. Além disso, observamos que vários picos de informação mútua média, presentes quando a condutância é dinâmica, desaparecem quando esta é substituída pela série temporal previamente gravada da condutância. Assim, pudemos confirmar os resultados previamente obtidos com simulações computacionais em que foram utilizados apenas modelos matemáticos e na ausência de ruído e demonstramos que as condutâncias iônicas lentas constituem um mecanismo biofísico que permite a codificação de estímulos sinápticos em neurônios que apresentam rajadas. / We investigated the role of slow ionic conductances on information processing by bursting neurons. A real time experimental protocol was developed to allow interacting computer models and biological neurons to address the effect of dynamical details of a single type of ion channel in information coding mechanisms. We experimented on Callinectes sapidus (blue crab) stomatogastric ganglion neurons. Such neurons were chosen because they do not present the slow conductances that can led to bursting activity in vitro (in such conditions they can be found either in a quiescent or in a tonic firing state). The experiments consisted in artificially changing the behavior of one of these neurons by injecting a computer generated current to achieve bursting. Such current has a sinusoidal component (from a function generator) and a component due to mathematical model of a slow ionic conductance. The slow conductance was implemented in two versions: in one of them the instantaneous value of the conductance is computed in real time and according to the membrane potential of the biological neuron, in another version the value of the conductance simply comes from a time series previously stored in the computer. A pre-synaptic artificial neuron, with a spike distribution chosen by the experimenter, provided input for the biological neuron through an artificial chemical inhibitory synapse. The amount of information (variability of spike patterns from the artificial neuron) coded by the biological neuron was inferred by calculating the average mutual information along stimulus and response bursts for the two conditions of the slow conductance (dynamically calculated or from file previously stored). Our experiments reproduced the results found in intact pyloric central pattern generator bursting neurons connected by mutual inhibition. Moreover, we show that the average mutual information peaks, found when the conductance is dynamically calculated, disappear when we use the previously recorded time series of the conductance. Such results validate those only found previously in numerical simulations in the absence of noise and point the role of the slow ionic conductances in a biophysical mechanism that allow bursting motor neurons to encode in a nontrivial fashion the information they receive through a single synapse.
|
Page generated in 0.0457 seconds