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Dissertação

Reversibility and Perturbational Complexity of brain network dynamics: a whole-brain modelling approach EVALUATED

Detalhes: Apesar de intensa investigação, os mecanismos neurofisiológicos que promovem alterações patológicas na dinâmica das redes cerebrais continuam insuficientemente compreendidos. O desenvolvimento de medidas que refletem e diferenciam estados cerebrais fornece ferramentas promissoras para melhorar esta compreensão. O Índice de Complexidade Perturbacional (PCI) e a Reversibilidade na dinâmica cerebral têm atraído atenção como possíveis métodos para melhor caraterizar estados de consciência, saúde e doença. Adicionalmente, avanços computacionais na modelação cerebral provaram o seu potencial para simular atividade em grande escala, o que abriu portas para o desenvolvimento de estratégias in-silico para avaliar o comportamento destas redes. Combinando estes métodos, os limites de medidas de PCI e Reversibilidade são explorados, aplicando-os a sinais simulados de um modelo cerebral. Resumidamente, é demonstrada a influência dos parâmetros globais do modelo na atividade da rede, e em resposta a perturbações. Outras conclusões incluem o aumento de ambas as medidas na presença de atrasos de condução curtos e que, apesar de aumentarem em estados de vigília, os seus níveis mais elevados não se encontram no estado de repouso saudável, o que apoia estudos de estados cerebrais alterados de maior complexidade e não-equilíbrio. Finalmente, apesar das semelhanças, os padrões distintos encontrados ao longo das forças de acoplamento sugerem que estas métricas podem captar características diferentes da dinâmica cerebral. Concluindo, este trabalho contribui para a compreensão das alterações entre estados cerebrais, informando acerca da relação entre Complexidade Perturbacional, Reversibilidade e a estrutura e dinâmica de rede subjacentes, e de como a modelação computacional do cérebro pode contribuir.
Keywords: complexidade perturbacional, reversibilidade, modelo cerebral, dinâmica de rede, estado cerebral

Discussão: novembro 23, 2023, 11:30

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