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
Logótipo da iniciativa

"Património e divulgação em Paleontologia" é o tema escolhido para esta edição do EJIP.

Por Rafael Izbicki (Federal University of São Carlos, Brazil).

Pormenor da Exposição "Formas & Fórmulas" (Ciências, out2016-mar2017)

A sessão tem como objetivo apresentar o programa doutoral, os cursos doutorais abertos em 2021/2022, os temas para tese e seus orientadores.

Solid Earth Seminar, por Henrique Duarte (Geosurveys, Consultores em Geofísica).

Conferência do Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais, por Francisco Dionísio (EE-cE3c).

Ten Minutes Talk with the PhD students in Informatics, com Diana Sousa (LASIGE, DI-FCUL).

Seminário do Centro de Física Teórica e Computacional, por Marjolein Dijkstra (Utrecht University, The Netherlands).

Lisbon Webinar in Analysis in Differential Equations, por Simone Di Marino (Università di Genova).

Logótipo do ciclo de webinars, sobre um fundo branco

At AppEEL, we aim to advance the study of evolution from an inter- and transdisciplinary approach and to identify how biological evolutionary theories can be applied to the epistemological, sociocultural and linguistic domains.

Geometry Webinar, por Stéphane Guillermou (CNRS, Univ. Grenoble).

O curso pretende fornecer as ferramentas necessárias para que o investigador na área da saúde consiga desenvolver autonomia para o desenvolvimento de trabalhos de investigação científica utilizando a metodologia estatística apropriada.

Capa do livro "O Triunfo dos Jardins"

Lançamento do livro "O Triunfo dos Jardins - O pelouro dos Passeios e Arvoredos de Lisboa (1840-1900)", de Ana Duarte Rodrigues (Ciências ULisboa).

Colóquio de Matemática, por Jorge Buescu (DM-FCUL e CMAFcIO).

O principal objetivo deste evento consiste em dotar e atualizar os formandos para as características comportamentais da Perturbação do Espectro do Autismo, assim como para o impacto desta nas diferentes áreas da vida do estudante do Ensino Superior.

Lista de Universidades

Candidaturas até 21 de maio de 2021 (mobilidade no 1.º semestre).

Logótipo do Voluntariado em Ciências e prazo de candidatura

Candidaturas de 10 a 25 de maio de 2021.

Seminário Permanente de Filosofia das Ciências, por Daniele Molinini (CFCUL/GI1).

Evento de promoção da investigação na área da Estatística junto dos alunos de Licenciatura e de 1.º ano de Mestrado.

A mostly practical course, offering an overview on different community ecology and macroecological methods and software.

Logótipo da conferência, sobre um fundo branco

THE meeting place for Mobility Management practitioners and experts all over Europe.

An overview of the different ways to measure biodiversity, and provides tips for the stratification of primary biodiversity data and the construction of variables that describe its various facets.

This course aims at enabling the participants to use different methods to measure the impacts of pollutants on ecosystems.

Título e data do evento

An overview of recent developments and applications of the algebraic and analytic theory of D-modules.

How to predict the three-dimensional structure of nucleic acid and proteins from their sequence and use the acquired knowledge to improve or create new methodologies in molecular biology research and diagnostics?

Logótipo do evento, sobre um fundo branco

Welcome to an unique silicon for photovoltaics event in Lisbon!

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