El papel de la complejidad espectral en la estimación de la conectividad
Autores: Vallarino, Elisabetta; Sorrentino, Alberto; Piana, Michele; Sommariva, Sara
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
El papel de la complejidad espectral en la estimación de la conectividad
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Conectividad funcional
Datos magnetoencefalográficos
Fuentes neuronales
Espectro de potencia cruzada
Teoría de regularización
Complejidad espectral
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
El estudio de la conectividad funcional a partir de datos magnetoencefalográficos (MEG) consiste en cuantificar las dependencias estadísticas entre series temporales que describen la actividad de diferentes fuentes neurales a partir del campo magnético registrado fuera del cuero cabelludo. Este problema puede abordarse utilizando medidas de conectividad cuyo cálculo en el dominio de la frecuencia a menudo se basa en la evaluación del espectro de potencia cruzada de las series temporales neurales estimadas mediante la resolución del problema inverso de MEG. Estudios recientes se han centrado en la determinación óptima del espectro de potencia cruzada en el marco de la teoría de regularización para problemas inversos mal planteados, proporcionando indicaciones de que, sorprendentemente, el proceso de regularización que conduce a la estimación óptima de la actividad neural no conduce a la estimación óptima de la conectividad funcional correspondiente. En esta línea, el presente artículo utiliza series temporales sintéticas que simulan la actividad neural registrada por un dispositivo de MEG para mostrar que la regularización del espectro de potencia cruzada está significativamente correlacionada con la relación señal-ruido de las mediciones y que, en consecuencia, esta regularización depende correspondientemente de la complejidad espectral de la actividad neural.
Descripción
El estudio de la conectividad funcional a partir de datos magnetoencefalográficos (MEG) consiste en cuantificar las dependencias estadísticas entre series temporales que describen la actividad de diferentes fuentes neurales a partir del campo magnético registrado fuera del cuero cabelludo. Este problema puede abordarse utilizando medidas de conectividad cuyo cálculo en el dominio de la frecuencia a menudo se basa en la evaluación del espectro de potencia cruzada de las series temporales neurales estimadas mediante la resolución del problema inverso de MEG. Estudios recientes se han centrado en la determinación óptima del espectro de potencia cruzada en el marco de la teoría de regularización para problemas inversos mal planteados, proporcionando indicaciones de que, sorprendentemente, el proceso de regularización que conduce a la estimación óptima de la actividad neural no conduce a la estimación óptima de la conectividad funcional correspondiente. En esta línea, el presente artículo utiliza series temporales sintéticas que simulan la actividad neural registrada por un dispositivo de MEG para mostrar que la regularización del espectro de potencia cruzada está significativamente correlacionada con la relación señal-ruido de las mediciones y que, en consecuencia, esta regularización depende correspondientemente de la complejidad espectral de la actividad neural.