Conectividad cerebral: sincronización,direccionalidad y diversidad de relaciones de fase

Abstract

[spa] El uso de técnicas diagnósticas cerebrales es una parte esencial en neurología, enfermedades como la epilepsia o trastornos como el del sueño son analizados por estas herramientas. El hecho de que podamos estudiar el cerebro da pie a una serie de preguntas a responder, una de ellas es la de c´omo fluye la informaci´on en ´el. Vemos que diversos estudios han comprobado que, tanto en primates como en humanos, la información se comporta de manera antiintuitiva. En algunos lugares y con ciertos estímulos podemos ver como la zona neural receptora se activa antes que la emisora. A partir de datos cerebrales de monos macacos haremos un análisis con herramientas estad´ısticas como la causalidad de Granger, la coherencia y la diferencia de fase para estudiar este fen´omeno. Adem´as se trabajar´a con una serie de datos modelado variando sus parámetros neuronales, con el propósito de estudiar las dinámicas de sincronización, direccionalidad y causalidad en el cerebro. Para observar similitudes en cuanto a los resultados de dichos estudios se realizará una comparación entre los resultados obtenidos y los artículos previos en la literatura científica.

[cat] L’´us de t`ecniques diagn`ostiques cerebrals ´es una part essencial en neurologia; malalties com l’epil`epsia o trastorns com el del son s´on analitzats amb aquestes eines. El fet que puguem estudiar el cervell d´ona lloc a una s`erie de preguntes a respondre, una d’elles ´es com flueix la informaci´o en ell. Diversos estudis han comprovat que, tant en primats com en humans, la informaci´o es comporta de manera contraintu¨ıtiva. En alguns llocs i amb certs est´ımuls podem veure com la zona neural receptora obt´e la informaci´o abans que l’emissora. A partir de dades cerebrals de micos macacos farem una an`alisi amb eines estad´ıstiques com la causalitat de Granger, la coher`encia i la difer`encia de fase per estudiar aquest fenomen. A m´es, es treballar`a amb una s`erie de dades modelades variant els seus par`ametres neuronals, amb el prop`osit d’estudiar les din`amiques de sincronitzaci´o, direccionalitat i causalitat en el cervell. Per observar similituds amb els resultats d’aquests estudis, es far`a una comparaci´o entre els resultats obtinguts i els articles previs en la literatura científica

[eng] The use of brain diagnostic techniques is an essential part of neurology; diseases such as epilepsy or disorders like sleep disturbances are analyzed with these tools. The fact that we can study the brain gives rise to a series of questions, one of which is how information flows within it. Various studies have shown that, both in primates and humans, information behaves counterintuitively. In some cases, and with certain stimuli, we can observe that the receiving neural area obtains the information before the sending area. Based on brain data from macaque monkeys, we will conduct an analysis using statistical tools such as Granger causality, coherence, and phase difference to study this phenomenon. In addition, we will work with a series of modeled data, varying their neuronal parameters, with the aim of studying the dynamics of synchronization, directionality, and causality in the brain. To observe similarities with the results of these studies, a comparison will be made between the obtained results and previous articles in the scientific literature