Análisis de modelos macroscópicos para retratar la dinámica del sistema del canto en aves

• Autores: Dima, Germán César
• Año de publicación: 2018
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Mindlin, Gabriel Bernardo
• Materia: SISTEMAS DINAMICOS; DINAMICA NEURONAL; MODELOS DE CAMPO MEDIO; SINCRONIZACIÓN; CANTO DE AVES; DYNAMIC SYSTEMS; NEURONAL DYNAMICS; AVERAGE MODELS; SYNCHRONIZATION; BIRDSONG
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El comportamiento emerge como una interacción entre un sistema nervioso, un sistema periférico y su entorno. La naturaleza macroscópica de estos últimos sugieren que es necesario plantear un mecanismo para conectar la neurona (unidad mínima del sistema nervioso) con las instrucciones macroscópicas que requiere el control motor. En este trabajo abordamos problemas vinculados a esa pregunta ¿Cuán adecuado es un modelo “termodinámico” (Nneuronas -> ∞) para una población neuronal biológicamente plausible? ¿Podemos emplear modelos de campo medio como herramientas operacionales cuantitativas? ¿Rescatan estos modelos emergentes colectivos, además de la descripción de la dinámica promedio? Nuestro análisis de los datos de un experimento de enfriamiento cerebral en aves cantando ilustran este problema. Mediante un retrato cuantitativo, mostramos cómo ciertos fenómenos observables (estiramiento y ruptura de sílabas) pueden ser traducidos en función de observables del sistema. Por último, hemos empleado modelos de campo medio para dar cuenta de la plausibilidad de un mecanismo neuronal propuesto para el funcionamiento del sistema del canto.
Behavior emerges as an interaction between a nervous system, a peripheral system and its environment. The macroscopic nature of the latter suggests that it is necessary to propose a mechanism to connect the neuron (the minimum unit of the nervous system) with the macroscopic instructions that motor control requires. In this work we address problems related to that question How appropriate is a “thermodynamic” model (Nneurons -> ∞) for a biologically plausible neuronal population? Can we use mean field models as quantitative operational tools? Do these models recover collective emergents, besides the description of the average dynamics? Our data analysis from a cooling experiment of the avian brain, in singing birds, illustrates this problem. Using a quantitative frame, we show how certain observable phenomena (stretching and breaking of syllables) can be translated according to observables of the system. Finally, we have used average models to account for the plausibility of a proposed neural mechanism for the functioning of the song system.
Fil: Dima, Germán César. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.