In silico study of central pattern generators: minimal architectures for operation and internal information flux

O estudo dos centros geradores de padrão, CPGs, ´e um excelente exemplo das limitações do método reducionista, na tentativa de explicar um comportamento de ordem mais global. Não queremos, com isso, relegar a descrição esmiuçada dos mecanismos biofísicos e moleculares ao ostracismo. Muito pelo contrário, iremos nos apropriar de um subconjunto desses conceitos, na forma do modelo de Hodgkin & Huxley, para construir um sistema de simulação computacional de redes neurais, em pequena escala, passível de realizar duas métricas. Uma destinada a medir a complexidade da geração de informação circulante interna a rede, enquanto a outra traz dados relativos ao consumo energético das células neurais. Espera-se, com isso, alguma resposta para a seguinte questão: existe algum mecanismo, algum princípio básico em redes que oscilam, capaz de mapear um mínimo de uma grandeza física externa em algum outro mínimo interno a rede? Ao que tudo indica a resposta é afirmativa. Apresentaremos um tal ponto de minimização, juntamente com um formalismo, ainda em desenvolvimento, que justifica os resultadosThe study of central pattern generators is a great example of the limitations in a reductionist approach, to achieve global knowledge about a system. We are not neglecting the importance of biophysical and molecular mechanisms. Quite the contrary, we will apply some of this concepts by means of Hodgkin & Huxley formalism, to build up a small form factor neural network software simulator. This platform will be able to perform two measurements, informational complexity and metabolic consumption with the aim of answer the question: is there some mechanism, some basic principle in oscillatory networks, capable of mapping a minimum in an external physical quantity into another minimum internal to the network? It seems that the answer is affirmative. We will present this minimization point, together with an under development formalism, to embase the result