Neural Veto as a Phase Transition: A Two-Layer Dynamical Model of Behavioral Control and Noradrenergic Modulation

Resumo O cérebro alterna entre modos comportamentais automáticos e deliberados, mas o mecanismo neural que implementa veto inibitório em vez de respostas automáticas permanece pouco especificado. Aqui propomos um modelo dinâmico de duas camadas no qual a Camada 1 (L₁, theta 4–8 Hz, gama 30–80 Hz) gera respostas automáticas, enquanto a Camada 2 (L₂, alfa 8–12 Hz) implementa um veto inibitório sobre ações que violam previsões de longo alcance. Formalizamos essa interação como um sistema Wilson–Cowan acoplado, no qual a transição da automaticidade para o veto emerge como uma bifurcação supercrítica de forcado modulada pelo ganho noradrenérgico do Locus Coeruleus (LC). A redução dimensional via teoria centro-variedade resulta em uma paisagem potencial de forma normal com dois atratores estáveis cuja profundidade relativa é controlada pelo parâmetro de ganho de LC λ. As taxas de transição entre atratores são quantificadas pela taxa de escape de Kramers, conectando parâmetros do circuito aos resultados comportamentais. O modelo gera cinco previsões quantitativas e falsificáveis usando acoplamento fase–amplitude (PAC) do EEG e pupillometria como proxy para atividade noradrenalinica. Tanto falhas de autocontrole bem-sucedidas quanto falhas comportamentais sistemáticas são interpretadas como dinâmicas de captura de atrator.