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Un marco de principios para evaluar la aptitud informacional-teórica de los subcircuitos funcionales cerebrales

Autores: Duong-Tran, Duy; Nguyen, Nghi; Mu, Shizhuo; Chen, Jiong; Bao, Jingxuan; Xu, Frederick H.; Garai, Sumita; Cadena-Pico, Jose; Kaplan, Alan David; Chen, Tianlong; Zhao, Yize; Shen, Li; Goñi, Joaquín

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Un marco de principios para evaluar la aptitud informacional-teórica de los subcircuitos funcionales cerebrales


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Sistemas
Neurociencia de redes
Análisis conectómico cerebral
Redes funcionales
Conectomas funcionales
Modelos de Bloques Estocásticos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 21

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En sistemas y neurociencia de redes, muchas prácticas comunes en el análisis conectómico del cerebro a menudo no son adecuadamente examinadas. Una de esas prácticas es mapear un conjunto predeterminado de subcircuitos, como las redes funcionales (FNs), en los conectomas funcionales (FCs) de los sujetos sin evaluar adecuadamente la idoneidad informática de la partición. Otra práctica que no se cuestiona es la umbralización de FCs ponderados para eliminar conexiones espurias sin justificar el umbral elegido. Este documento aprovecha los avances teóricos recientes en Modelos de Bloques Estocásticos (SBMs) para definir y cuantificar formalmente la idoneidad informática (por ejemplo, prominencia) de un conjunto predeterminado de FNs cuando se mapean en FCs individuales bajo diferentes condiciones de tarea de fMRI. Nuestro marco permite evaluar cualquier combinación de granularidad de FC, partición de FN y estrategia de umbralización, optimizando así estas elecciones para preservar las características topológicas importantes de los conectomas cerebrales humanos. Al aplicarlo al Proyecto Conectoma Humano con parcelaciones de Schaefer en múltiples niveles de granularidad, el marco mostró que el valor de umbralización común de 0.25 era efectivamente válido desde el punto de vista informático para los FCs promedio del grupo, a pesar de su falta de justificación previa. Nuestros resultados allanan el camino para el uso adecuado de FNs y métodos de umbralización, y proporcionan ideas para futuras investigaciones en parcelaciones individualizadas.

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