MODELIZADO DEL GENERADOR CENTRAL DE PATRONES EN ANIMALES CUADRÚPEDOS POR OSCILADORES ACOPLADOS CAÓTICOS

Castellini H., Cerdeira H.y Romanelli L.

Departamento de Física
Facultad de Ciencias Exactas Ingeniería y Agrimensura
Pellegrini 250, 2000 Rosario
e-mail: hcaste_at_ifir.edu.ar

International Centre of Theoretical Physics
Trieste, Italia

Instituto de Ciencias
Universidad Nacional de General Sarmiento
Roca 850, 1663 San Miguel
e-mail: lili_at_ungs.edu.ar

Key Words: Chaos, Central Pattern Generator, Control, Symmetries.

Resumen:

Actualmente, los biólogos asumen que el sistema nervioso animal contiene un conjunto de células especializadas llamado generador central de patrones (GCP), más aún, existe una gran variedad de GCP, cada uno orientado a una acción específica. El GCP locomotor, que controla el ritmo de andar (Animal Gaites) en mamíferos, ha cobrado una gran relevancia en los estudios Biomatemáticos y aplicaciones en Bioingeniería con la aparición de los GCP artificiales en robótica. En este trabajo se utilizan osciladores caóticos acoplados por el método de control de Pyragas como una solución simple a los inconvenientes de aparición de andares conjugados hallados en el modelo de Collins et al. Para tal fin se recurrió al uso de la sincronización directa mediante series temporales retardadas como función de acoplamiento. Al variar el tiempo de retardo entre 0 u.t. (unidades de tiempo) y 40 u.t. es posible generar la gama de andares animales en cuadrúpedos. Los resultados numéricos obtenidos sobre $10^5$ casos muestran la reproducción de la gran variedad de los andares animales esperados en cuadrúpedos, sin el inconveniente de los andares conjugados. Pero con el inconveniente de la aparición de ciertas simetrías espúreas para valores particulares del tiempo de retardo.