Caracterización de la conectividad anatómica cerebral a partir de las neuroimágenes de la difusión y la teoría de grafos

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Iturria Medina, Yasser

Resumen	Las neuroimágenes de la difusión permiten reconstruir las trayectorias que presentan las fibras nerviosas de la materia blanca. Sin embargo, las metodologías asociadas presentan limitaciones y carecen de una formulación directa para caracterizar las conexiones anatómicas entre estructuras de la materia gris. En la presente tesis se aborda el problema de la caracterización de las conexiones anatómicas cerebrales basándonos en la información contenida en las neuroimágenes de la difusión y en la capacidad de la teoría de grafos para modelar matemáticamente relaciones cualesquiera entre objetos. En un primer paso, se combinan elementos de la teoría de grafos y de las neuroimágenes de la difusión para reconstruir y caracterizar las trayectorias de las fibras nerviosas entre diferentes regiones de interés. En un segundo paso, la metodología anterior es utilizada para reconstruir las redes anatómicas cerebrales de un grupo de humanos saludables, y luego se caracterizan estas redes empleando un conjunto de medidas topológicas que evalúan sus capacidades para lidiar con el flujo de información neural. En un tercer paso, se comparan los dos hemisferios cerebrales (en humanos saludables y un primate no-humano) según las características topológicas de sus correspondientes subredes anatómicas. En el cuarto y último paso, se propone analizar la topología de la red anatómica cerebral para discriminar condiciones cerebrales anómalas, y se analiza el caso de un modelo animal relevante para el estudio de las enfermedades desmilienizantes. Todos los métodos que se proponen han sido validados en datos simulados y reales, y los resultados han sido publicados en varios artículos que aquí se presentan.
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Resumen

Las neuroimágenes de la difusión permiten reconstruir las trayectorias que presentan las fibras nerviosas de la materia blanca. Sin embargo, las metodologías asociadas presentan limitaciones y carecen de una formulación directa para caracterizar las conexiones anatómicas entre estructuras de la materia gris. En la presente tesis se aborda el problema de la caracterización de las conexiones anatómicas cerebrales basándonos en la información contenida en las neuroimágenes de la difusión y en la capacidad de la teoría de grafos para modelar matemáticamente relaciones cualesquiera entre objetos. En un primer paso, se combinan elementos de la teoría de grafos y de las neuroimágenes de la difusión para reconstruir y caracterizar las trayectorias de las fibras nerviosas entre diferentes regiones de interés. En un segundo paso, la metodología anterior es utilizada para reconstruir las redes anatómicas cerebrales de un grupo de humanos saludables, y luego se caracterizan estas redes empleando un conjunto de medidas topológicas que evalúan sus capacidades para lidiar con el flujo de información neural. En un tercer paso, se comparan los dos hemisferios cerebrales (en humanos saludables y un primate no-humano) según las características topológicas de sus correspondientes subredes anatómicas. En el cuarto y último paso, se propone analizar la topología de la red anatómica cerebral para discriminar condiciones cerebrales anómalas, y se analiza el caso de un modelo animal relevante para el estudio de las enfermedades desmilienizantes. Todos los métodos que se proponen han sido validados en datos simulados y reales, y los resultados han sido publicados en varios artículos que aquí se presentan.

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Institución donde se realiza	Universidad de Ciencias Médicas de la Habana

Tipo de tesis	Doctor en Ciencias Doctor en Ciencias de una Especialidad
Provincia	La Habana
Año de defensa de la tesis	2013

Tutor 1	Trujillo Barreto, Nelson

Versión de tesis	No publicado

Materia	Disciplinas y Ocupaciones -- Neurología
Lista de descriptores	Neurología Cerebro/anatomía & histología Fibras Nerviosas
Número de la resolución	5/2013
Año resolución	2013
Texto Completo	Público

Modificado el	2023-06-11 07:08:47
Fecha creación	2023-06-11 07:08:47
Fecha de publicación	2023-06-11 07:08:47

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Caracterización de la conectividad anatómica cerebral a partir de las neuroimágenes de la difusión y la teoría de grafos