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Efeitos do ácido 3-nitropropiônico (3-NP) na inervação extrínseca do coração de camundongos - modelo experimental para a doença de Huntington / Effects of 3-nitropropionic acid (3-NP) on the extrinsic innervation of the mice heart - experimental model for Huntington\'s disease

Amanda Lopez Moreira 05 June 2017 (has links)
A doença de Huntington (DH) é um distúrbio neurodegenerativo hereditário e autossômico dominante e tem como características alterações motoras e mentais progressivas. Recentemente, além das alterações verificadas no sistema nervoso central, também têm sido descritas alterações em órgãos periféricos, tais como osteoporose, atrofia muscular, problemas intestinais, alterações cardíacas e, sobretudo, alterações no sistema nervoso autônomo. São evidentes as alterações autonômicas do coração nos portadores da DH, as quais, são, sobretudo, um risco potencial, tornando os pacientes suscetíveis a problemas cardiovasculares. No entanto, os mecanismos pelos quais a doença afeta os componentes autonômicos do coração não são totalmente conhecidos, por isso a importância de se estudar os componentes da inervação cardíaca, sobretudo o gânglio estrelado (GE). A DH pode ser induzida através do ácido 3-nitropropiônico (3-NP), pois essa substância produz efeitos neurotóxicos inibindo a succinato desidrogenase. Esta pesquisa objetiva analisar, por meio da indução através do 3-NP, os efeitos da DH no GE, identificando possíveis alterações morfoquantitativas dos neurônios ganglionares, com uso de técnicas baseadas em delineamento estereológico 3D e de bioimagem associadas à teste comportamental e perfil hemodinâmico, a fim de contribuir para o entendimento de como a doença age na inervação do coração. Para isso foram utilizados 14 camundongos C57BL-6 machos que foram alocados em dois grupos: Grupo Controle com 7 animais induzidos com solução salina (0,9%); Grupo 3NP com 7 animais induzidos com doses subagudas de 60 mg.kg-1dia-1 de 3-NP. Foram realizados o teste comportamental, a avaliação cardíaca e a análise estereológica. Os principais achados dessa pesquisa foram: (I) diminuição da atividade exploratória dos animais; (II) prejuízo da função sistólica; (III) aumento de 76% no volume ganglionar; (IV) aumento de 70% no volume médio dos neurônios, concluindo-se que o 3-NP produz efeitos na função cardíaca, ocasionando hipertrofia do gânglio / Huntington\'s disease (HD) is a hereditary and autosomal dominant neurodegenerative disorder and is characterized by progressive motor and mental changes. Recently, in addition to changes in the central nervous system, alterations in peripheral organs such as osteoporosis, muscular atrophy, intestinal problems, cardiac alterations and, above all, changes in the autonomic nervous system have also been described. Autonomic heart alterations in DH patients are evident, which are a potential risk, making patients susceptible to cardiovascular problems. However, the mechanisms by which the disease affects the autonomic components of the heart are not fully understood, therefore, the importance of studying the components of cardiac innervation, especially the stellate ganglion (SG). HD can be induced through 3-nitropropionic acid (3-NP), as this substance produces neurotoxic effects inhibiting succinate dehydrogenase. The aim of this research was to analyze the effects of HD on the SG by means of 3-NP induction, identifying possible morpho-quantitative changes in ganglion neurons, using techniques based on 3D stereological and bioimaging techniques associated with behavioral and hemodynamic profile, In order to contribute to the understanding of how the disease acts in the heart innervation. For this, 14 male C57BL-6 mice were used, which were allocated in two groups: Control Group with 7 animals induced with saline solution (0.9%); Group 3NP with 7 animals induced with subacute doses of 60 mg.kg-1day-1 of 3-NP. Behavioral test, cardiac evaluation and stereological analysis were performed. The main findings of this research were: (I) decrease in the exploratory activity of the animals; (II) impairment of systolic function; (III) 76% increase in ganglion volume; (IV) increase of 70% in the mean volume of the neurons, concluding that 3-NP produces effects on cardiac function, causing hypertrophy of the ganglion
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"Análise comparativa das medidas de espessura da camada de fibras nervosas da retina de pacientes com atrofia em banda do nervo óptico e de indivíduos normais através da tomografia de coerência óptica e da polarimetria a laser" / A comparative analysis of the retinal nerve fiber layer thickness measurements in patients with band atrophy of the optic nerve and in normal controls using optical coherence tomography and scanning laser polarimetry

Leal, Bruno Campêlo 07 July 2006 (has links)
As afecções que acometem a via óptica anterior podem acarretar perda de fibras das células ganglionares retinianas, gerando alterações na camada de fibras nervosas da retina (CFNR). O objetivo deste trabalho foi o de comparar a capacidade da tomografia de coerência óptica (OCT-1), do OCT 3 (Stratus OCT) e do polarímetro de varredura a laser (GDx) em diferenciar olhos normais de olhos com atrofia em banda do nervo óptico e hemianopsia temporal, assim como, comparar o desempenho de tais tecnologias entre si. Foram estudados 37 indivíduos num total de 46 olhos divididos igualmente em dois grupos. O Stratus OCT, o OCT 1 e o GDx se mostraram capazes de identificar corretamente a redução global (average) da espessura da CFNR dos indivíduos com AB comparados com uma população normal. Observamos uma melhora progressiva das sensibilidades/especificidades e das AROC, com o desempenho melhor do OCT1 sobre o GDx e do Stratus OCT sobre o OCT 1 / Most diseases that affect the optic pathways present clinically with loss of one or more visual functions.When optic pathway injuries involve the anterior visual pathways they may cause loss of the retinal nerve fiber layer (RNFL) and "band atrophy" (BA). The purpose of this study was therefore to compare the ability of the optical coherence tomography (OCT) 1, the OCT 3 (Stratus OCT) and the scanning laser polarimetry (GDx) to differentiate normal eyes from eyes with BA of the optic nerve and temporal hemianopsia. Thirty-seven individuals in a total of 46 eyes divided equally in two groups were studied. Each one of the parameters, except the values from the nasal quadrant measured by the GDx, showed statistically significant difference when we compare normal patients with the BA group. The study also showed a gradual improvement of the sensibilities/specificities and of the AROC, with a better performance of the OCT1 compared to GDx and of the Stratus OCT compared to the OCT 1
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Avaliação comparativa da morbidade e funcionalidade do membro superior em mulheres submetidas à linfadenectomia axilar total e biópsia de linfonodo sentinela por câncer de mama / Evaluation of the morbidity and function in women underwent axillary lymph node dissection or sentinel lymph node biopsy for breast cancer

Magaldi, Cristiane Milani 08 March 2005 (has links)
Objetivos: Este trabalho objetivou avaliar e comparar a incidência de linfedema, dor, restrição na amplitude de movimento e déficit sensorial 1 dia, 15 dias, 3 meses, 6 meses e 18 meses no membro superior homolateral, após linfadenectomia axilar total (LAT) e biópsia de linfonodo sentinela (BLS) para tratamento do câncer de mama. MÉTODOS: Neste estudo incluiu-se pacientes que realizaram ressecção segmentar de mama e LAT ou BLS. As pacientes foram avaliadas entre Dezembro de 2003 e Dezembro de 2004 e foram constituídos por dois grupos, o grupo A (n=100) foi formado por casos submetidos à LAT e o Grupo B, por casos submetidos à BLS (n=50). As pacientes foram analisadas através de questionário com respostas afirmativas e negativas, onde foram incluídas questões avaliando os sintomas de linfedema, dor, restrição da amplitude de movimento e déficit sensorial 1 dia (n=30), 15 dias (n=30), 6 meses (n=30) e 18 meses (n=30), após o procedimento cirúrgico. Além disto efetuou-se avaliação fisioterapêutica na qual foi realizada perimetria de membros superiores, mensuração da amplitude de movimento através da goniometria, os testes de sensibilidade cutânea através dos monofilamentos de Semmes-Weinstein e teste eletrodiagnóstico, utilizando-se gerador universal de correntes. RESULTADOS: No grupo A houve diferenças significantes (p < 0,05) em todos os sintomas subjetivamente avaliados, existindo maior queixa de edema (31%), dor (58%), restrição do movimento (52%) e dormência (57%). No grupo B houve menor prevalência da sensação de edema (2%), dor (26%), restrição do movimento (24%) e dormência (20%), em todos os tempos estudados. No exame clínico, o exame sensorial com monofilamentos apresentou 82% de diminuição da sensibilidade tátil na região axilar e 73% na região braquial proximal no grupo de mulheres submetidas à LAT e no grupo de mulheres submetidas à BLS houve diminuição da sensibilidade tátil nas duas regiões avaliadas em 40% (p<0.05). Nas provas cronaximétricas, a sensibilidade estava diminuída no grupo de mulheres submetidas à LAT em 56% na região axilar e 48% na região braquial proximal medial e no grupo BLS a sensibilidade estava diminuída em 39% e 14% respectivamente. CONCLUSÕES: A morbidade é maior a e funcionalidade do braço é menor em mulheres submetidas à LAT, quando comparadas à BLS, em mulheres operadas por câncer de mama / OBJECTIVES: The aim of this study was to evaluate and compare occurrence of lymphedema, pain, motion restriction and sensory deficit in the upper homolateral limb at 1 day, 15 days, 3 months, 6 months and 18 months after axillary lymph node dissection (ALND) and sentinel lymph node biopsy (SLNB) after breast cancer surgery. METHODS: A controlled study was designed to include patients who underwent breast conservative surgery and ALND or SLNB. Patients were evaluated between December 2003 and December 2004, and they were divided into two groups, group A (n=100) consisted who had ALND and group B, with patients after only SLNB (n=50). All of them subjectively answer a \"yes\" or \"no\" questionnaire in which were included questions about incidence of lymphedema, pain, motion restriction and arm numbness at 1day (n=30), 15 days (n=30), 3 months (n=30), 6 months (n=30) and 18 months (n=30) after surgery. Besides this a physiotherapy examination was performed measuring circunference, shoulder adbuction range by a goniometer, sensibility tests by pressure Semmes-Weinsten monofilaments and by eletrodiagnostic tests using an universal stimulator. RESULTS: In the group A significant differences (p < 0,05) were seen in subjectively sensations, with significantly higher incidence of subjective swelling (31%), pain (58%), motion restriction (52%), arm numbness (57%). In group B there were less symptoms of subjective swelling (2%), pain (58%), motion restriction (24%), arm numbness (20%). In clinical examination sensory deficit using monofilaments the occurrence of numbness was 82% on axillary fold and 73% on medial part of upper arm after ALND and in 40% on axillary fold and medial part of upper arm after SLNB, with significantly different between the groups (p < 0.05). At cronaximetric proofs the sensibility was decreased in 56% in the axillary fold and 48% in the medial part of upper arm for ALND and 39% in the axillary fold and 14% at medial part of upper arm on patients who underwent SLNB. CONCLUSIONS: Arm morbidity is higher and function is lower after ALND compared to SLNB, in women submitted to breast cancer surgery
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Avaliação comparativa da morbidade e funcionalidade do membro superior em mulheres submetidas à linfadenectomia axilar total e biópsia de linfonodo sentinela por câncer de mama / Evaluation of the morbidity and function in women underwent axillary lymph node dissection or sentinel lymph node biopsy for breast cancer

Cristiane Milani Magaldi 08 March 2005 (has links)
Objetivos: Este trabalho objetivou avaliar e comparar a incidência de linfedema, dor, restrição na amplitude de movimento e déficit sensorial 1 dia, 15 dias, 3 meses, 6 meses e 18 meses no membro superior homolateral, após linfadenectomia axilar total (LAT) e biópsia de linfonodo sentinela (BLS) para tratamento do câncer de mama. MÉTODOS: Neste estudo incluiu-se pacientes que realizaram ressecção segmentar de mama e LAT ou BLS. As pacientes foram avaliadas entre Dezembro de 2003 e Dezembro de 2004 e foram constituídos por dois grupos, o grupo A (n=100) foi formado por casos submetidos à LAT e o Grupo B, por casos submetidos à BLS (n=50). As pacientes foram analisadas através de questionário com respostas afirmativas e negativas, onde foram incluídas questões avaliando os sintomas de linfedema, dor, restrição da amplitude de movimento e déficit sensorial 1 dia (n=30), 15 dias (n=30), 6 meses (n=30) e 18 meses (n=30), após o procedimento cirúrgico. Além disto efetuou-se avaliação fisioterapêutica na qual foi realizada perimetria de membros superiores, mensuração da amplitude de movimento através da goniometria, os testes de sensibilidade cutânea através dos monofilamentos de Semmes-Weinstein e teste eletrodiagnóstico, utilizando-se gerador universal de correntes. RESULTADOS: No grupo A houve diferenças significantes (p < 0,05) em todos os sintomas subjetivamente avaliados, existindo maior queixa de edema (31%), dor (58%), restrição do movimento (52%) e dormência (57%). No grupo B houve menor prevalência da sensação de edema (2%), dor (26%), restrição do movimento (24%) e dormência (20%), em todos os tempos estudados. No exame clínico, o exame sensorial com monofilamentos apresentou 82% de diminuição da sensibilidade tátil na região axilar e 73% na região braquial proximal no grupo de mulheres submetidas à LAT e no grupo de mulheres submetidas à BLS houve diminuição da sensibilidade tátil nas duas regiões avaliadas em 40% (p<0.05). Nas provas cronaximétricas, a sensibilidade estava diminuída no grupo de mulheres submetidas à LAT em 56% na região axilar e 48% na região braquial proximal medial e no grupo BLS a sensibilidade estava diminuída em 39% e 14% respectivamente. CONCLUSÕES: A morbidade é maior a e funcionalidade do braço é menor em mulheres submetidas à LAT, quando comparadas à BLS, em mulheres operadas por câncer de mama / OBJECTIVES: The aim of this study was to evaluate and compare occurrence of lymphedema, pain, motion restriction and sensory deficit in the upper homolateral limb at 1 day, 15 days, 3 months, 6 months and 18 months after axillary lymph node dissection (ALND) and sentinel lymph node biopsy (SLNB) after breast cancer surgery. METHODS: A controlled study was designed to include patients who underwent breast conservative surgery and ALND or SLNB. Patients were evaluated between December 2003 and December 2004, and they were divided into two groups, group A (n=100) consisted who had ALND and group B, with patients after only SLNB (n=50). All of them subjectively answer a \"yes\" or \"no\" questionnaire in which were included questions about incidence of lymphedema, pain, motion restriction and arm numbness at 1day (n=30), 15 days (n=30), 3 months (n=30), 6 months (n=30) and 18 months (n=30) after surgery. Besides this a physiotherapy examination was performed measuring circunference, shoulder adbuction range by a goniometer, sensibility tests by pressure Semmes-Weinsten monofilaments and by eletrodiagnostic tests using an universal stimulator. RESULTS: In the group A significant differences (p < 0,05) were seen in subjectively sensations, with significantly higher incidence of subjective swelling (31%), pain (58%), motion restriction (52%), arm numbness (57%). In group B there were less symptoms of subjective swelling (2%), pain (58%), motion restriction (24%), arm numbness (20%). In clinical examination sensory deficit using monofilaments the occurrence of numbness was 82% on axillary fold and 73% on medial part of upper arm after ALND and in 40% on axillary fold and medial part of upper arm after SLNB, with significantly different between the groups (p < 0.05). At cronaximetric proofs the sensibility was decreased in 56% in the axillary fold and 48% in the medial part of upper arm for ALND and 39% in the axillary fold and 14% at medial part of upper arm on patients who underwent SLNB. CONCLUSIONS: Arm morbidity is higher and function is lower after ALND compared to SLNB, in women submitted to breast cancer surgery
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"Análise comparativa das medidas de espessura da camada de fibras nervosas da retina de pacientes com atrofia em banda do nervo óptico e de indivíduos normais através da tomografia de coerência óptica e da polarimetria a laser" / A comparative analysis of the retinal nerve fiber layer thickness measurements in patients with band atrophy of the optic nerve and in normal controls using optical coherence tomography and scanning laser polarimetry

Bruno Campêlo Leal 07 July 2006 (has links)
As afecções que acometem a via óptica anterior podem acarretar perda de fibras das células ganglionares retinianas, gerando alterações na camada de fibras nervosas da retina (CFNR). O objetivo deste trabalho foi o de comparar a capacidade da tomografia de coerência óptica (OCT-1), do OCT 3 (Stratus OCT) e do polarímetro de varredura a laser (GDx) em diferenciar olhos normais de olhos com atrofia em banda do nervo óptico e hemianopsia temporal, assim como, comparar o desempenho de tais tecnologias entre si. Foram estudados 37 indivíduos num total de 46 olhos divididos igualmente em dois grupos. O Stratus OCT, o OCT 1 e o GDx se mostraram capazes de identificar corretamente a redução global (average) da espessura da CFNR dos indivíduos com AB comparados com uma população normal. Observamos uma melhora progressiva das sensibilidades/especificidades e das AROC, com o desempenho melhor do OCT1 sobre o GDx e do Stratus OCT sobre o OCT 1 / Most diseases that affect the optic pathways present clinically with loss of one or more visual functions.When optic pathway injuries involve the anterior visual pathways they may cause loss of the retinal nerve fiber layer (RNFL) and "band atrophy" (BA). The purpose of this study was therefore to compare the ability of the optical coherence tomography (OCT) 1, the OCT 3 (Stratus OCT) and the scanning laser polarimetry (GDx) to differentiate normal eyes from eyes with BA of the optic nerve and temporal hemianopsia. Thirty-seven individuals in a total of 46 eyes divided equally in two groups were studied. Each one of the parameters, except the values from the nasal quadrant measured by the GDx, showed statistically significant difference when we compare normal patients with the BA group. The study also showed a gradual improvement of the sensibilities/specificities and of the AROC, with a better performance of the OCT1 compared to GDx and of the Stratus OCT compared to the OCT 1
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Comportamento complexo em centros geradores de padrões / Complex behavior in central pattern generators

Reyes, Marcelo Bussotti 22 September 2005 (has links)
Realizamos simulações computacionais de modelos da atividade elétrica de centros geradores de padrões para investigar o fato experimental de organismos vivos utilizarem neurônios caóticos para produzir padrões periódicos. Centros geradores de padrões biológicos produzem atividades motoras periódicas que devem ser robustas a pequenas flutuações das propriedades dos neurônios e sinapses, mas também flexíveis para permitir a neuromodulação do ritmo. Utilizamos principalmente dois modelos de atividade neural, um modelo fenomenológico do tipo Hindmarsh-Rose e um modelo baseado em condutâncias do tipo Hodgking-Huxley. Realizamos também experimentos com redes híbridas, conectando dois tipos de neurônios do gânglio estomatogástrico de crustáceos aos neurônios modelo, que confirmaram os resultados obtidos nas simulações. Observamos o comportamento das redes principalmente em função de dois parâmetros: um que controla a atividade intrínseca dos neurônios e outro que representa a condutância máxima das sinapses químicas usadas para formar a rede. As redes apresentam atividade robusta e flexível quando os neurônios que as compõem apresentam comportamento intrínseco entre rajadas e tônico. Esta é a região onde os neurônios modelo apresentam comportamento caótico, o que é uma evidência do motivo de se observar este tipo de comportamento em neurônios isolados do gânglio estomatogástrico dos crustáceos. Mostramos que o modelo tipo Hodgkin-Huxley, apesar de mais realista do ponto de vista eletrofisiológico, não apresenta um comportamento coletivo satisfatório em termos de flexibilidade e robustez. Os experimentos com redes híbridas evidenciaram como deveria ser modificado o modelo para que o comportamento coletivo fosse restaurado. Investigamos também outros aspectos da atividade neural: a obtenção de padrões oscilatórios com neurônios que não apresentam comportamento intrinsecamente oscilatório e a influência de perturbações causada por ruídos na atividade neural. / Realizamos simulações computacionais de modelos da atividade elétrica de centros geradores de padrões para investigar o fato experimental de organismos vivos utilizarem neurônios caóticos para produzir padrões periódicos. Centros geradores de padrões biológicos produzem atividades motoras periódicas que devem ser robustas a pequenas flutuações das propriedades dos neurônios e sinapses, mas também flexíveis para permitir a neuromodulação do ritmo. Utilizamos principalmente dois modelos de atividade neural, um modelo fenomenológico do tipo Hindmarsh-Rose e um modelo baseado em condutâncias do tipo Hodgking-Huxley. Realizamos também experimentos com redes híbridas, conectando dois tipos de neurônios do gânglio estomatogástrico de crustáceos aos neurônios modelo, que confirmaram os resultados obtidos nas simulações. Observamos o comportamento das redes principalmente em função de dois parâmetros: um que controla a atividade intrínseca dos neurônios e outro que representa a condutância máxima das sinapses químicas usadas para formar a rede. As redes apresentam atividade robusta e flexível quando os neurônios que as compõem apresentam comportamento intrínseco entre rajadas e tônico. Esta é a região onde os neurônios modelo apresentam comportamento caótico, o que é uma evidência do motivo de se observar este tipo de comportamento em neurônios isolados do gânglio estomatogástrico dos crustáceos. Mostramos que o modelo tipo Hodgkin-Huxley, apesar de mais realista do ponto de vista eletrofisiológico, não apresenta um comportamento coletivo satisfatório em termos de flexibilidade e robustez. Os experimentos com redes híbridas evidenciaram como deveria ser modificado o modelo para que o comportamento coletivo fosse restaurado. Investigamos também outros aspectos da atividade neural: a obtenção de padrões oscilatórios com neurônios que não apresentam comportamento intrinsecamente oscilatório e a influência de perturbações causada por ruídos na atividade neural. We have performed computational simulations of models of the neural electrical activity of central pattern generators in order to investigate the experimental fact that living organisms use chaotic neurons to produce periodic patterns. Biological central pattern generators produce periodic motor activity that must be robust to small fluctuacions in the neural and synaptic properties, but they must also be flexible to alow rhythm neuromodulation. We have used mainly two different models of neural activity, one phenomenological Hindmarsh-Rose type and another conductance based Hodgking-Huxley type. We have also performed experiments with hybrid networks, connecting two types crustacean stomatogastric ganglion neurons with the model neurons, which confirmed the results obtained with the simulations. We have simulated the network behavior as a function of two parameters: the maximal conductance of the chemical synapses by which neurons are connected and a parameter that controls the intrinsic behavior of the neurons. The networks present robust and flexible activity when the neurons have intrinsic beharior between bursting and tonic. This is the region in which model neurons present chaotic behavior, what is an evidence of why chaotic behavior takes place in isolated neurons from the stomatogastric ganglion (STG) of crustaceans. We have shown that the Hodgking-Huxley type model does not perform a satisfactory collective behavior in terms of flexibility and robustness, in spite of its electrophysiological realism. Experiments with hybrid networks showed how the model should be modified in order to restore the proper collective behavior. We have also investigated other aspects of the neural activity: the observation of oscillatory patterns in networks composed by neurons that are not endogenous bursters and the influence of perturbations in the neural activity caused by noize.
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Comportamento complexo em centros geradores de padrões / Complex behavior in central pattern generators

Marcelo Bussotti Reyes 22 September 2005 (has links)
Realizamos simulações computacionais de modelos da atividade elétrica de centros geradores de padrões para investigar o fato experimental de organismos vivos utilizarem neurônios caóticos para produzir padrões periódicos. Centros geradores de padrões biológicos produzem atividades motoras periódicas que devem ser robustas a pequenas flutuações das propriedades dos neurônios e sinapses, mas também flexíveis para permitir a neuromodulação do ritmo. Utilizamos principalmente dois modelos de atividade neural, um modelo fenomenológico do tipo Hindmarsh-Rose e um modelo baseado em condutâncias do tipo Hodgking-Huxley. Realizamos também experimentos com redes híbridas, conectando dois tipos de neurônios do gânglio estomatogástrico de crustáceos aos neurônios modelo, que confirmaram os resultados obtidos nas simulações. Observamos o comportamento das redes principalmente em função de dois parâmetros: um que controla a atividade intrínseca dos neurônios e outro que representa a condutância máxima das sinapses químicas usadas para formar a rede. As redes apresentam atividade robusta e flexível quando os neurônios que as compõem apresentam comportamento intrínseco entre rajadas e tônico. Esta é a região onde os neurônios modelo apresentam comportamento caótico, o que é uma evidência do motivo de se observar este tipo de comportamento em neurônios isolados do gânglio estomatogástrico dos crustáceos. Mostramos que o modelo tipo Hodgkin-Huxley, apesar de mais realista do ponto de vista eletrofisiológico, não apresenta um comportamento coletivo satisfatório em termos de flexibilidade e robustez. Os experimentos com redes híbridas evidenciaram como deveria ser modificado o modelo para que o comportamento coletivo fosse restaurado. Investigamos também outros aspectos da atividade neural: a obtenção de padrões oscilatórios com neurônios que não apresentam comportamento intrinsecamente oscilatório e a influência de perturbações causada por ruídos na atividade neural. / Realizamos simulações computacionais de modelos da atividade elétrica de centros geradores de padrões para investigar o fato experimental de organismos vivos utilizarem neurônios caóticos para produzir padrões periódicos. Centros geradores de padrões biológicos produzem atividades motoras periódicas que devem ser robustas a pequenas flutuações das propriedades dos neurônios e sinapses, mas também flexíveis para permitir a neuromodulação do ritmo. Utilizamos principalmente dois modelos de atividade neural, um modelo fenomenológico do tipo Hindmarsh-Rose e um modelo baseado em condutâncias do tipo Hodgking-Huxley. Realizamos também experimentos com redes híbridas, conectando dois tipos de neurônios do gânglio estomatogástrico de crustáceos aos neurônios modelo, que confirmaram os resultados obtidos nas simulações. Observamos o comportamento das redes principalmente em função de dois parâmetros: um que controla a atividade intrínseca dos neurônios e outro que representa a condutância máxima das sinapses químicas usadas para formar a rede. As redes apresentam atividade robusta e flexível quando os neurônios que as compõem apresentam comportamento intrínseco entre rajadas e tônico. Esta é a região onde os neurônios modelo apresentam comportamento caótico, o que é uma evidência do motivo de se observar este tipo de comportamento em neurônios isolados do gânglio estomatogástrico dos crustáceos. Mostramos que o modelo tipo Hodgkin-Huxley, apesar de mais realista do ponto de vista eletrofisiológico, não apresenta um comportamento coletivo satisfatório em termos de flexibilidade e robustez. Os experimentos com redes híbridas evidenciaram como deveria ser modificado o modelo para que o comportamento coletivo fosse restaurado. Investigamos também outros aspectos da atividade neural: a obtenção de padrões oscilatórios com neurônios que não apresentam comportamento intrinsecamente oscilatório e a influência de perturbações causada por ruídos na atividade neural. We have performed computational simulations of models of the neural electrical activity of central pattern generators in order to investigate the experimental fact that living organisms use chaotic neurons to produce periodic patterns. Biological central pattern generators produce periodic motor activity that must be robust to small fluctuacions in the neural and synaptic properties, but they must also be flexible to alow rhythm neuromodulation. We have used mainly two different models of neural activity, one phenomenological Hindmarsh-Rose type and another conductance based Hodgking-Huxley type. We have also performed experiments with hybrid networks, connecting two types crustacean stomatogastric ganglion neurons with the model neurons, which confirmed the results obtained with the simulations. We have simulated the network behavior as a function of two parameters: the maximal conductance of the chemical synapses by which neurons are connected and a parameter that controls the intrinsic behavior of the neurons. The networks present robust and flexible activity when the neurons have intrinsic beharior between bursting and tonic. This is the region in which model neurons present chaotic behavior, what is an evidence of why chaotic behavior takes place in isolated neurons from the stomatogastric ganglion (STG) of crustaceans. We have shown that the Hodgking-Huxley type model does not perform a satisfactory collective behavior in terms of flexibility and robustness, in spite of its electrophysiological realism. Experiments with hybrid networks showed how the model should be modified in order to restore the proper collective behavior. We have also investigated other aspects of the neural activity: the observation of oscillatory patterns in networks composed by neurons that are not endogenous bursters and the influence of perturbations in the neural activity caused by noize.

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