Modelado de complejidad en medicina, biología y neurociencia Neurociencia y complejidad Carlos Reynoso UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES

Objetivos Compensar la falta de referencias culturales y lingüísticas en la literatura neurocientífica.Compensar la falta de referencias culturales y lingüísticas en la literatura neurocientífica. Comprender referencias a modelos complejos en la literatura disciplinarComprender referencias a modelos complejos en la literatura disciplinar –Teoría del campo medio, renormalización Distinguir diferentes clases de modelos complejos en el dominio, sus alcances y limitaciones.Distinguir diferentes clases de modelos complejos en el dominio, sus alcances y limitaciones. Introducir rudimentos de computación cuántica en tanto campo de formalismos complejos.Introducir rudimentos de computación cuántica en tanto campo de formalismos complejos. Elaborar el estado de la cuestión y las áreas de vacancia en términos de las herramientas de complejidad.Elaborar el estado de la cuestión y las áreas de vacancia en términos de las herramientas de complejidad.

Agenda Modelos de lenguaje y gramática en neurocienciaModelos de lenguaje y gramática en neurociencia –Jerarquía chomskyana de la complejidad Fenómenos emergentes en neurocienciaFenómenos emergentes en neurociencia Transiciones de faseTransiciones de fase –Teoría del campo medio, modelo de Ising, renormalización, clases de complejidad La polémica sobre caos y cerebroLa polémica sobre caos y cerebro –Estado de avance, hallazgos y limitaciones Modelado dinámico en generalModelado dinámico en general

Caos y cerebro Freeman y otros (1992) basados en estudios del sistema olfativo de los mamíferos sostenían que el caos es la propiedad que permite la percepción y da al cerebro la flexibilidad para responder rápidamente al cambio.Freeman y otros (1992) basados en estudios del sistema olfativo de los mamíferos sostenían que el caos es la propiedad que permite la percepción y da al cerebro la flexibilidad para responder rápidamente al cambio. El cerebro crea orden macroscópico a partir del desorden microscópico mediante la neurodinámica de la percepción.El cerebro crea orden macroscópico a partir del desorden microscópico mediante la neurodinámica de la percepción. Hasta hace poco no ha habido acuerdo teórico ni confirmación empírica.Hasta hace poco no ha habido acuerdo teórico ni confirmación empírica. No se ha percibido caos en la información de EEG.No se ha percibido caos en la información de EEG.

Recursos y casos

Trappenberg (cont.)

Recursos y casos Complejidad y neurocienciaComplejidad y neurociencia Dinámica de almacenamiento y recuerdo [recall] en redes asociativas del hipocampoDinámica de almacenamiento y recuerdo [recall] en redes asociativas del hipocampo Las transiciones de fase neuronales que nos hacen mamíferos (Treves)Las transiciones de fase neuronales que nos hacen mamíferos (Treves) Dinámica caótica y sincronización neuronalDinámica caótica y sincronización neuronal Métodos de campo medio [mean field] para la dinámica de las redes corticalesMétodos de campo medio [mean field] para la dinámica de las redes corticales

Transiciones de fase Otra concepción del término

Teorías y métodos de campo medio

Recursos y casos Lingüística para neurocienciaLingüística para neurociencia etcetc

Recursos y casos Cap. 2 – Fenómenos emergentes en neurocienciaCap. 2 – Fenómenos emergentes en neurociencia

Recursos y casos Dinámica de los sueñosDinámica de los sueños Sistemas-L y desarrollo del lenguaje infantilSistemas-L y desarrollo del lenguaje infantil Sistemas-L y modelado desde el pensamiento hasta el lenguajeSistemas-L y modelado desde el pensamiento hasta el lenguaje * * Texto discursivo a tomar con precauciones

Recursos y casos Computación cuántica, caos y menteComputación cuántica, caos y mente Cerebro caótico y dinámica de la menteCerebro caótico y dinámica de la mente Sincronización y control de caosSincronización y control de caos

Recursos y casos Conciencia, neurobiología y computación cuánticaConciencia, neurobiología y computación cuántica Vida, catálisis y medios excitablesVida, catálisis y medios excitables Conciencia como colapso del vector de estados que describe los estados de no- concienciaConciencia como colapso del vector de estados que describe los estados de no- conciencia Fisicalismo, caos y reduccionismoFisicalismo, caos y reduccionismo

Tuszynski (2006)

Recursos y casos Dinámicas del lenguajeDinámicas del lenguaje Dinámicas del crecimiento en el desarrollo cognitivoDinámicas del crecimiento en el desarrollo cognitivo Modelos dinámicos de la cogniciónModelos dinámicos de la cognición

Recursos y casos Dinámica e imaginería del cerebroDinámica e imaginería del cerebro Ruido 1/f en el cerebroRuido 1/f en el cerebro Ruido 1/f en la cognición humanaRuido 1/f en la cognición humana Otra vez la pregunta: ¿Caos en el cerebro?Otra vez la pregunta: ¿Caos en el cerebro?

Ruido 1/f en cognición humana Voss y Clarke (1975)Voss y Clarke (1975) Digitalizaron las fluctuaciones analógicas de intensidad y frecuencia básica (muy por debajo del sonido audible)Digitalizaron las fluctuaciones analógicas de intensidad y frecuencia básica (muy por debajo del sonido audible) Luego ejecutaron transformas rápidas de Fourier (FFT) para obtener el espectro de potenciaLuego ejecutaron transformas rápidas de Fourier (FFT) para obtener el espectro de potencia

Referencias

¿Preguntas? Carlos Reynoso UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES