| Journal: | Revista mexicana de ingeniería biomédica |
| Database: | PERIÓDICA |
| System number: | 000407602 |
| ISSN: | 0188-9532 |
| Authors: | Alducin Castillo, J1 Yáñez Suárez, O2 Brust Carmona, H3 |
| Institutions: | 1Universidad Autónoma Metropolitana, Departamento de Electrónica, Azcapotzalco, Ciudad de México. México 2Universidad Autónoma Metropolitana, Departamento de Ingeniería Eléctrica, Iztapalapa, Ciudad de México. México 3Instituto Nacional de Rehabilitación, Dirección de Investigación, Ciudad de México. México |
| Year: | 2016 |
| Season: | Sep-Dic |
| Volumen: | 37 |
| Number: | 3 |
| Pages: | 181-200 |
| Country: | México |
| Language: | Español |
| Document type: | Artículo |
| Approach: | Experimental, aplicado |
| Spanish abstract | Se ha propuesto, en la literatura de neurociencias, la hipótesis de que el cerebro funciona con base en redes glioneuronales, responsables de los procesos sensoriales, motores y cognitivos. La teoría de gráficas ofrece modelos matemáticos para describir estas redes complejas a partir de simples abstracciones: nodos y aristas. En este trabajo se plantea el uso de técnicas de procesamiento de señales para el análisis de la conectividad funcional entre ensambles neuronales a partir de medidas derivadas del EEG a través de la teoría de gráficas. Se describen los procedimientos para el análisis de la conectividad, desde el procesamiento y acondicionamiento de los registros, el cálculo de la densidad espectral en el EEG en banda ancha, la determinación de medidas de conectividad entre electrodos, y la estimación de parámetros de las redes complejas resultantes. Se analizó el EEG de 50 sujetos en intervalos de antes (Pre) y durante la fotoestimulación repetida (Rph). Con base en la significancia estadística de la respuesta durante Rph de desincronización/sincronización (D/S) en la banda alfa, y su extensión en las regiones corticales, los participantes se separaron en tres grupos: G1, G2 y G3. La pendiente de la regresión lineal D/S vs repetición en banda alfa, fue significativa en 16 de 16 regiones en G1, 12 de 16 en G2 y 5 de 16 en G3. La conectividad funcional siguió estos cambios mientras que en las bandas delta, theta y beta no se registraron modificaciones. D se relaciona con activación y la S con inhibición lo que apoya la hipótesis de la participación de alfa en el proceso cognitivo de habituación a la fotoestimulación |
| English abstract | The hypothesis that the brain works using glial-neuronal networks that are responsible for sensory, motor and cognitive processes has been proposed in the neuroscience literature. Graph theory offers mathematical models to describe these complex networks from simple abstractions such as nodes and connecting edges. In this work, usign signal processing techniques to the analysis of functional connectivity between neuronal emsembles derived from EEG measurements through theory graph. Procedures for the analysis of connectivity are described, from multichannel record processing and conditioning, computation of wideband power spectral density, determination of connectivity measures between electrodes, and parameter estimation of the resulting complex networks. EEG recordings from fifty subjects were analyzed in intervals before (pre) and during repeated photostimulation (Rph). Based on the statistical significance of the response during Rph, desynchronization/synchronization (D/S) in alfa band, and its wide distribution in corticals areas, the participants were divided into three groups: G1 , G2 and G3. The slope D/S in alfa band was significant in 16 of 16 regions (G1), 12 of 16 (G2) and 5 of 16 (G3). The functional connectivity depicted the same trend as these changes, whereas in the delta, theta and beta bands occurred no modifications. D is related to activation and S with inhibition, supporting the hypothesis of alfa-band’s participation in the cognitive process of habituation to photostimulation |
| Disciplines: | Medicina, Ingeniería |
| Keyword: | Neurología, Biofísica, Neurofisiología, Conectividad funcional, Electroencefalografía, Fotoestimulación, Habituación, Teoría de gráficas |
| Keyword: | Medicine, Engineering, Neurology, Biophysics, Neurophysiology, Functional connectivity, Electroencephalography, Photostimulation, Habituation, Graph theory |
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