Brain activity during rest : a signature of the underlying network dynammics

Welcome to the UPF Digital Repository

Cabral, Joana R. B.. Brain activity during rest : a signature of the underlying network dynammics. 2012
http://hdl.handle.net/10230/17081
dc.contributor.author Cabral, Joana R. B.
dc.contributor.other Deco, Gustavo
dc.contributor.other Universitat Pompeu Fabra. Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions
dc.date.accessioned 2013-07-12T01:50:53Z
dc.date.available 2013-07-12T01:50:53Z
dc.date.issued 2012-07-18
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10230/17081
dc.description.abstract 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.
dc.description.abstract 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.
dc.format.mimetype 197 p.
dc.format.mimetype application/pdf
dc.language.iso eng
dc.publisher Universitat Pompeu Fabra
dc.rights info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights 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.
dc.title Brain activity during rest : a signature of the underlying network dynammics
dc.date.modified 2013-07-10T11:42:21Z
dc.subject.keyword Network
dc.subject.keyword Dynamics
dc.subject.keyword Resting-state
dc.subject.keyword Functional connectivity
dc.subject.keyword Kuramoto
dc.subject.keyword Oscillators
dc.subject.keyword Delays
dc.subject.keyword White-matter
dc.subject.keyword BOLD
dc.subject.keyword MEG
dc.subject.keyword band-limited power
dc.subject.keyword 316

See full text
http://hdl.handle.net/10803/85414

Search


Advanced Search

Browse

My Account

Statistics