Leonardo Dalla Porta defiende su tesis sobre modelos computacionales de la actividade cerebral

La tesis titulada "Modelling emergent rhythmic activity in the cerebral cortex" fue presentada el 7 de octubre en un evento online. La tesis presenta el desarrollo de los mecanismos, propriedades y sus transiciones hacia la vigilia, que están detrás de las oscilaciones lentas. 

El cerebro, un sistema adaptativo natural, es capaz de generar un amplio repertorio dinámico de actividad espontánea, incluso en ausencia de estímulos. La patrón espaciotemporal de esta actividad espontánea viene determinada por el estado cerebral, el cual puede variar de estados altamente sincronizados hasta estados muy desincronizados. Cuando en el sueño se entra en la fase de ondas lentas, por ejemplo, la corteza opera en sincronía, cuya actividad es definida por fluctuaciones de baja frecuencia, conocidas como oscilaciones lentas (< 1Hz). En cambio, durante la vigilia, el córtex se caracteriza principalmente por tener una actividad desincronizada, donde las fluctuaciones de baja frecuencia desaparecen. Por lo tanto, una propiedad inherente de la corteza cerebral es transitar entre diferentes estados caracterizados por distintos patrones de complejidad espacio-temporal, los cuales se sitúan dentro del amplio espectro marcado por la actividad sincronizada y la desincronizada. Estos patrones emergentes son el producto de la interacción entre decenas de miles de millones de neuronas dotadas de múltiples y distintos canales iónicos con complejas propiedades biofísicas. Sin embargo, ¿cuáles son los mecanismos que regulan estas transiciones? En esta tesis tratamos de entender los mecanismos, propiedades y sus transiciones hacia la vigilia, que están detrás de las oscilaciones lentas a través del uso y análisis de datos experimentales y modelos computacionales. En ella describimos la importancia de los canales iónicos específicos y sus propiedades sinápticas tanto para mantener el estado cortical como para salir de él, estudiando así su dinámica espacio-temporal. Además, mediante el uso de un modelo de campo medio, proponemos establecer un puente que pueda describir la dinámica de disparos neuronales con una descripción general de la población neuronal.