O córtex pré-frontal (CPF) é a estrutura do cérebro responsável por funções integrativas complexas, como as funções executivas, o controle comportamental e a modulação afetiva. O CPF transiciona entre diferentes estados de atividade neuronal. Na vigília, em que o indivíduo está ativo, ocorre o padrão de disparos assíncrono e irregular, enquanto no sono não-REM (REM: rapid eye movement - movimento rápido dos olhos em inglês) e em anestesia profunda, em que a atividade motora e os estímulos sensoriais estão inibidos, ocorrem oscilações lentas com alternâncias entre os chamados estados UP/DOWN. Modelos prévios exploraram os fatores que regulam a geração e a transição entre os estados de atividade de redes de neurônios genéricas ou baseadas em outras regiões do cérebro. Neste trabalho, um modelo de CPF que reproduz a atividade assíncrona e irregular foi reimplementado e estendido para explorar mecanismos capazes de gerar padrões de atividade oscilatória. A alteração dos parâmetros sinápticos aumentou a excitação recorrente na rede e produziu estados de atividade com características patológicas epileptiformes. O aumento da corrente adaptativa e a modificação da estimulação da rede com introdução de ruído geraram atividade com alternância entre estados UP/DOWN. As variantes do modelo foram discutidas e comparadas aos resultados de estudos com modelos anteriores.

The prefrontal cortex (PFC) is the structure responsible for complex integrative functions in the brain, such as executive functions, behaviour control and affective modulation. The PFC shifts between different states of neuronal activity. During wakefulness, when the individual is active, an asynchronous and irregular firing pattern occurs, while in non-REM sleep (REM: rapid eye movement) and deep anesthesia, when motor activity and sensory stimuli are inhibited, slow oscillations with so-called UP/DOWN alternations occur. Previous models explored the factors that regulate the generation and transition between the network activity states in generic neural networks or in network models based in other brain regions. In the present work, a PFC model reproducing the asynchronous and irregular state was reimplemented and extended in order to explore mechanisms responsible for the generation of oscillatory activity patterns. The modification of synaptic parameters increased the recurrent excitation in the network and produced activity with pathological epileptiform features. Increasing the adaptive current and changing the network stimulation by the addition of noise generated activity with UP/DOWN alternation. The variations of the model were discussed and compared to results from previous works.