Seminário do CFTC

Precursors of phase transitions in neuronal networks and their applications

Anfiteatro, Instituto para a Investigação Interdisciplinar da ULisboa

Kyoung Eun Lee
Universidade de Aveiro

Using an exactly solvable cortical model of neuronal networks with stochastic excitatory and inhibitory neurons, we study collective phenomena and precursors of phase transitions observed in vitro or in vivo brain. We find that, with increasing the intensity of shot noise (a flow of random spikes bombarding neurons), the neuronal network undergoes nonequilibrium first- and second-order phase transitions. Spontaneous neuronal activity preceding the transitions is a characteristic property that can be used to identify the types of the transition via bifurcation in real neuronal networks. We show that bursts, sharp spikes, spindles, and avalanches of neuronal activity are precursors of the transitions.

Our most interesting result is the observation of the paroxysmal-like spikes which are strongly nonlinear events in neuronal activity generated by fluctuations. We demonstrate that the power spectral density (PSD) of spontaneous neuronal activity gives a rich information about the kind of bifurcation and the closeness of the network to the critical point. Recent studies of the stochastic resonance, bandpass filter, and berger effect are discussed for practical applications of PSD. Our analysis also shows that above a saddle-node bifurcation, sustained network oscillations appear with a large amplitude but a small frequency in contrast to network oscillations near a supercritical Hopf bifurcation that have a small amplitude but a large frequency. Within the model, neuronal networks act as excitable systems having a dynamical behavior similar to the Morris-Lecar model of a biological neuron stimulated by an applied current.

14h00
Centro de Física Teórica e Computacional

Understanding the ecological and epidemiological processes that govern the transmission of complex multi-host, multi-pathogens systems remains challenging...

Seminário do Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas, por Guilherme Guedes (LIP).

Lisbon Webinar in Analysis in Differential Equations, por Boyan Sirakov (PUC - Rio).

Encontro Scientia, por Marta Santos (EE-cE3c).

Imagem representativa de candidatos ao ensino superior, acompanhada de iconografia diversa (estudo, diálogo, tempos livres...)

A maior feira virtual de Mestrados e Pós-Graduações.

A disseminação da SARS-CoV 2 faz centrar na vacinação a melhor expectativa para suster a pandemia, e retoma a reflexão sobre os valores que a sua administração põe em confronto.

Imagem ilustrativa do Doutoramento em História e Filosofia das Ciências

Provas de 2.º ano do Doutoramento em História e Filosofia das Ciências, por Sofia Isabel Almeida Boanova Amâncio Viegas.

Seminário do Centro de Física Teórica e Computacional, por Daniel Bonn (Van der Waals-Zeeman Institute, Universiteit van Amsterdam, the Netherlands).

Ciclo de workshops de promoção do bem-estar, relaxamento e criatividade.

Imagem ilustrativa do concurso

Concurso destinado a doutorados de qualquer nacionalidade ou apátridas detentores de percurso em qualquer área científica que pretendam desenvolver a sua atividade de investigação científica ou desenvolvimento tecnológico em Portugal.

Um ciclo de entrevistas com o objetivo de conhecer melhor os docentes do Departamento de Matemática de Ciências ULisboa.

A iniciativa pretende explorar a contribuição de novos modelos económicos para combater as alterações climáticas e simultaneamente promover uma recuperação económica e social, justa e equitativa, dentro dos limites do sistema natural.

Imagem ilustrativa do evento, acompanhada de várias informações (título, data e hora do evento; orador; logótipos das entidades organizadoras)

Uma parte do Universo não se vê, mas sente-se, como se fosse fantasma. O mais surpreendente é que essa parte é quase tudo o que existe: 95% do Universo!

Imagem ilustrativa do prémio

Um prémio dirigido aos jovens investigadores a trabalhar em Portugal com objetivos de investigação centrados no Atlântico, com candidaturas entre 01 e 28 de fevereiro de 2021.

Imagem ilustrativa da iniciativa (ameaças à vida marinha)

O projeto visa apresentar soluções que contribuam para o desafio atual da sustentabilidade dos Oceanos - candidaturas até 28 de fevereiro de 2021.

Mathematical Logic Webinar, por Sérgio Marcelino (Instituto de Telecomunicações - IST).

Imagem ilustrativa do evento, acompanhada de várias informações úteis (data e logótipo da entidade organizadora)

A specialised course on the Physics at the Large Hadron Collider is organised by LIP in the framework of the International Doctorate Network in Particle Physics, Astrophysics and Cosmology (IDPASC).

This course aims to explore ways of communicating science to non-specialized audiences, such as policy makers, industry, general public (including students and teachers), and media professionals, through their engagement and participation in citizen science activities.

Ciclo de workshops de promoção do bem-estar, relaxamento e criatividade.

Fotografia da cidade de Grenoble, acompanhada do título e data do evento

Um evento com a participação de professores, funcionários, estudantes e membros da administração das sete Instituições de Ensino Superior que integram a Unite!, uma aliança de universidades europeias da qual faz parte a Universidade de Lisboa.

Representação de diagrama

Submissão de candidaturas até 10 de março de 2021.

The workshop series aims to contribute to a broader debate on the relation between science and policymaking.

Ciclo de workshops de promoção do bem-estar, relaxamento e criatividade.

Título do evento, acompanhado da data e dos logótipos das entidades organizadoras

Iniciativa no âmbito das celebrações do Dia Internacional da Matemática.

Geometry Webinar, por Ricardo Campos (CNRS/University of Montpellier).

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