Profesor visitante
Investigador de CONICET expuso sobre “ Redes funcionales del cerebro humano”

El Dr. Pablo Gleiser, miembro de la División de Mecánica Estadística del Centro Atómico Bariloche e investigador del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet), expuso el viernes 20 de noviembre en el Ciclo de Charlas del Instituto de Física Aplicada.

La charla versó sobre Redes funcionales del cerebro humano. “En el seminario presenté un modelo de red funcional del cerebro humano. En estas redes los nodos corresponden a diferentes regiones anatómicas del cerebro y las conexiones entre nodos están dadas por alguna medida de correlación de la actividad del cerebro, que es obtenida a partir de mediciones con resonancia magnética funcional por imágenes. La idea del modelo es intentar explicar cuales son los mecanismos fundamentales que permiten formar redes con las características observadas en el cerebro humano”, expresó el disertante.

El modelo presentado está formado por una red de osciladores no-lineales que crece en el tiempo. Los osciladores interactúan siguiendo un algoritmo adaptativo, que permite que las conexiones sean redireccionadas.

El expositor mostró que cuando el algoritmo permite una visión global del sistema, emergen redes libres de escala con módulos bien definidos sin estructura jerárquica.

En su estadía en San Luis el Dr. Gleiser, acompañado por el Dr. Sebastián Bustingorry, del Centro Atómico Bariloche, y la Dra. Leticia Rubio Puzzo, del Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA) de CONICET y de la Universidad Nacional de La Plata, ejercieron tareas de investigación en el proyecto "Simulación y Mecánica Estadística de Sistemas Complejos" , dirigido por el Dr. José Ramírez Pastor.

Desde hace más de cuatro años, vienen trabajando con el Dr. Federico Roma en el estudio teórico de la dinámica fuera de equilibrio de vidrios de espín.

Resumen de la conferencia

Las redes funcionales del cerebro son representaciones en forma de grafo de la actividad en el cerebro, donde los vértices corresponden a diferentes regiones anatómicas y las aristas a su conectividad funcional.

Estas redes presentan una estructura topológica robusta del tipo mundo pequeño caracterizada por la presencia de módulos altamente integrados conectados por pocos enlaces de largo alcance. Estudios recientes han mostrado que otras características, tales como la distribución de grado o la presencia (o ausencia) de estructuras jerárquicas, no son robustas.

En particular Eguíluz et al (Phys Rev Lett 94: 018102) utilizaron resonancia magnética funcional por imágenes (fMRI) para construir redes funcionales en sujetos que realizaban diferentes tareas. Ellos observaron una estructura topológica caracterizada por una distribución de grado del tipo ley de potencias, con módulos bien definidos y sin estructura jerárquica. Por otro lado Achard y Ferrarini construyeron redes funcionales en sujetos que no realizaban tareas y encontraron distribuciones de grado del tipo ley de potencias truncadas y claros indicios de estructuras jerárquicas.