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http://hdl.handle.net/1843/SMRA-BDSNCZ| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Signs of criticality in a virtual vertebrate retina |
| Authors: | Luisa Fernanda Ramirez Ochoa |
| First Advisor: | Ronald Dickman |
| First Referee: | Gerald Weber |
| Second Referee: | Lucas Lages Wardil |
| Abstract: | O objetivo do nosso trabalho é aplicar os conceitos de mecânica estatística ao retina virtual de um vertebrado, a fim de verificar algumas das afirmações feitas Ref [51]. Por meio de uma simulação completa da rede de retina de vertebrados [35], obtivemos dados da camada ganglionar como um padrão discreto de atividade (spike), ou silêncio de cada neurônio do gânglio. Nós usamos critérios de entropia máxima para encontrar a distribuição de probabilidade que descreve o sistema, e usamos o inverso do Monte Simulações de Carlo para ajustar os parâmetros dentro de uma precisão por meio de um algoritmo de descida de gradiente. Já que nosso propósito é fazer uma terapia termodinâmica análise desse sistema, encontramos essa distribuição para diferentes grupos de neurônios com tamanhos variando de 9 a 49 células cada, e construímos as curvas de calor. Descobrimos que essas curvas têm um pico crescente com o comprimento do sistema na temperatura efetiva da retina, sugerindo a existência de criticidade. Além disso, nossos resultados concordam com os experimentos realizados em Ref [51] e reforçar a hipótese de que sistemas biológicos podem funcionar em estado crítico |
| Abstract: | The objective of our work is to apply the concepts of statistical mechanics to the virtual retina of a vertebrate, in order to verify some of the assertions made in Ref [51]. By means of a whole simulation of the vertebrate retina network[35], we obtained data from the ganglion layer as a discrete pattern of activity (spike), or silence from each ganglion neuron. We used maximum entropy criteria to and the probability distribution that describes the system, and we used inverse Monte Carlo simulations for tting the parameters to within a precision by means of a gradient descent algorithm. Since our purpose is to make a thermodynamic analysis of this system, we found this distribution for dierent groups of neurons with sizes ranging from 9 to 49 cells each, and we constructed the curves of specic heat. We found that these curves have a peak increasing with the system length at the e ective temperature of the retina, suggesting the existence of criticality. In addition, our results agree with the experiments carried out in Ref [51] and strengthen the hypothesis that biological systems may work in a critical state. |
| Subject: | Retina virtual dos vertebrados Mecanica estatistica Termodinâmica |
| language: | Inglês |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/SMRA-BDSNCZ |
| Issue Date: | 15-Jun-2018 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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