Estructura modular de redes multicapa dependientes del tiempo de conectividad funcional durante la pérdida de conciencia

SOFIA M. DEL POZO; BALENZUELA, PABLO; TAGLIAZUCCHI, ENZO

Cordoba

Congreso; XVIII Regional Congress of Statistical Physics and Applications to Condensed Matter (Trefemac 2021); 2021

La conciencia puede definirse como el reflejo de la experiencia subjetiva, o como el sentido de ser una entidad distinta capaz de agenciar, sentir, identidad narrativa en el tiempo. En la transici ́on a estados inconscientes, estos atributos subjetivos se pierden. El estudio de los correlatos neuronales de este cam- bio podr ́ıa arrojar una luz hacia la comprensi ́on de la conciencia misma. La hip ́otesis del nu ́cleo din ́amico propone que los correlatos neurales de la conciencia se encuentran en un grupo funcional de regiones talamocorticales en constante evoluci ́on. Investigamos la estructura modular de redes de conectividad funcional multicapa medidas con fMRI durante la vigilia consciente, el suen ̃o profundo y los estados in- ducidos por propofol. Introdujimos un modelo nulo basado en dos procesos din ́amicos que se desarrollan en redes con distribuciones de ley de potencia para grados y taman ̃os de comunidad. Despu ́es de usar este modelo para seleccionar la resoluci ́on y los par ́ametros de acoplamiento entre capas, aplicamos un algoritmo de detecci ́on de comunidades en la red multicapa de interacciones funcionales en evoluci ́on temporal resultantes de fMRI. Tanto la inconsciencia inducida por propofol como el suen ̃o profundo disminuyeron el taman ̃o de la comunidad din ́amica m ́as grande, lo que podr ́ıa atribuirse a las regiones sensoriales que se fusionan en comunidades m ́as grandes, mientras que las regiones frontoparietales mos- traron el efecto opuesto. Nuestros resultados comprenden un m ́etodo para la selecci ́on de par ́ametros en algoritmos de maximizaci ́on de modularidad multicapa y para la caracterizaci ́on de m ́odulos funcionales que evolucionan en el tiempo durante la p ́erdida de conciencia.