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Emergent stability dynamics in the human brain connectome through the inclusion of high order interactions between coupled oscillators
Indexado
Scopus SCOPUS_ID:85146314817
DOI 10.1109/SCCC57464.2022.10000312
Año 2022
Tipo

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



In complex systems such as the brain, interactions among their constituents units have been demonstrated to occur in groups of units and not limited only to pairwise interactions, like for example, neural coupling among different brain regions. This investigation delves into the inclusion of higher order interactions to simulate the dynamics of brain oscillations. Specifically, we employed a coupled oscillators approach to model large scale neural networks using an extended Kuramoto model to simulate high order synchronization dynamics in the brain using the human connectome. We found that the human connectome used in this study has a high order architecture, with simplicial complexes up to the 11th order. Furthermore, stability dynamics emerge through the addition of simplex of higher order to the simulations: hysteresis when considering from 3-simplex to 6-simplex and metastability when considering 7-simplex onward. This investigation is relevant in the modelling of neural oscillatory signals representing phenomenon of abrupt changes in synchrony, where non-linear regimes emerge.

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Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Karmelic, Antonieta Michea Mujer Universidad San Sebastián - Chile
2 Perez-Acle, Tomás Hombre Universidad San Sebastián - Chile
3 Ferreiro, Mónica Otero Mujer Universidad San Sebastián - Chile

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Financiamiento



Fuente
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
Financiamiento Basal para Centros Científicos y Tecnológicos de Excelencia
Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo
Centro Cien-cia & Vida

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Agradecimientos



Agradecimiento
This work is supported by ANID, Chile: Centro Cien-cia & Vida, FB210008, Financiamiento Basal para Centros Científicos y Tecnológicos de Excelencia and FONDECYT POSTDOCTORADO 3210508.

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