Oregonador Modificado: un Enfoque desde la Teoría de Redes Complejas

Resumen

En el marco de la Biología de sistemas, se propone en el presente trabajo a la teoría de redes complejas como una herramienta fundamental para la determinación de las variables dinámicas más importantes en mecanismos bioquímicos complejos. Se emplea como modelo de estudio la reacción de Belousov-Zhabotinsky y se plantea como una red compleja bipartita. Mediante la determinación de la propiedad estructural autoridad, se determinan las variables dinámicas con mayor relevancia y se obtiene un modelo matemático de la reacción de Belousov-Zhabotinsky. Se realizó el acoplamiento bidireccional del modelo planteado con otros modelos asociados a procesos biológicos, encontrándose fenómenos de sincronización al variar el parámetro de acoplamiento. Las series de tiempo obtenidas de la solución numérica de los modelos acoplados se emplearon para construir sus respectivas imágenes mediante la técnica de campo angular gramiano. Finalmente, se propone una herramienta de aprendizaje supervisado para la clasificación del tipo de acoplamiento mediante el análisis de las imágenes, obteniéndose porcentajes de exactitud por encima del 94%. La metodología propuesta en el presente trabajo podría extenderse y trasladarse al campo experimental con la finalidad de determinar anomalías en el acoplamiento y sincronización de distintos osciladores fisiológicos.