La actividad cerebral exhibe complejos fenómenos oscilatorios similares a los que se observan en modelos de redes artificiales con osciladores acoplados. Por un lado, estudios sobre la actividad cerebral durante el reposo han demostrado la presencia de fluctuaciones lentas estructuradas y modulaciones de potencia a distintas frecuencias. Simultáneamente, estudios teóricos en el ámbito de la física muestran dinámicas similares usando osciladores acoplados. En este trabajo, por primera vez, se usan modelos de osciladores de fase en redes inspiradas en la arquitectura real del cerebro. Los resultados muestran la aparición espontánea de una dinámica similar a la observada experimentalmente. Además, esta correspondencia es comparable cuantitativamente con datos de neuroimagen, lo que sugiere procesos generales de integración subyacentes a la cognición. Por otra parte, se propone que la actividad cerebral alterada observada en algunas enfermedades psiquiátricas podría tener su origen en desconexiones estructurales que afectarían el comportamiento cooperativo de regiones corticales. / Neural activity in the brain exhibits complex oscillatory phenomena that can be compared with the ones observed in artificial network models of coupled oscillators. In particular, neuroimaging studies of brain activity during rest have reported slow spatiotemporally organized fluctuations and correlated band-limited power modulations. Simultaneously, theoretical works on the area of physics have reported similar dynamic behaviours using simple models of coupled oscillators with intermittent modular synchronization. In this work, for the first time, we use models of phase oscillators in networks inspired in the brain’s wiring architecture. Results show the spontaneous emergence of a dynamics similar to the one observed experimentally. In addition, this correspondence is quantitatively comparable to neuroimaging data, which is suggestive of general integrative processes underlying cognition. Furthermore, we propose that altered brain activity observed in some psychiatric diseases might originate from structural disconnections, which affect the cooperative behaviour of coupled cortical regions.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UPF/oai:www.tdx.cat:10803/85414 |
| Date | 18 July 2012 |
| Creators | Cabral, Joana R. B. |
| Contributors | Deco, Gustavo, Universitat Pompeu Fabra. Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions |
| Publisher | Universitat Pompeu Fabra |
| Source Sets | Universitat Pompeu Fabra |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 197 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs. |
Page generated in 0.0024 seconds