Registro:
| Documento: | Tesis de Grado |
| Título: | Modelos biofísicos de la actividad cerebral global incorporando variaciones regionales del acoplamiento cerebro-vascular |
| Autor: | Mundel, Lautaro |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Fecha de defensa: | 2025-12-18 |
| Fecha en portada: | Octubre 2025 |
| Grado Obtenido: | Grado |
| Título Obtenido: | Licenciado en Ciencias Físicas |
| Departamento Docente: | Departamento de Física |
| Director: | Tagliazucchi, Enzo Rodolfo |
| Director Asistente: | Sanz Perl Hernández, Yonatan |
| Jurado: | Kamienkowski, Juan Esteban; Bavassi, Mariana Luz; Balenzuela, Pablo |
| Idioma: | Español |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nFIS000262_Mundel |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/seminario/seminario_nFIS000262_Mundel.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/seminario/document/seminario_nFIS000262_Mundel |
| Ubicación: | FIS 000262 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Mundel, Lautaro. (2025). Modelos biofísicos de la actividad cerebral global incorporando variaciones regionales del acoplamiento cerebro-vascular. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nFIS000262_Mundel |
Resumen:
En esta tesis estudiamos cómo cambios vasculares inducidos por psicodélicos pueden enmascarar o distorsionar cambios en la actividad neuronal al realizar mediciones con resonancia magnética funcional (fMRI). fMRI es una técnica muy utilizada en estudios en humanos por ser no invasiva y tener muy buena resolución espacial; sin embargo no mide directamente la actividad eléctrica, sino que la infiere a partir de los cambios en la oxigenación sanguínea. Esto conlleva a que las señales que obtenemos con ella (señales BOLD) sean sensibles no solamente a cambios en la actividad neuronal, sino también a variaciones en la vasculatura, un efecto que se sabe es generado por psicodélicos. Modelamos las señales BOLD como la convolución entre la actividad neuronal y la función de respuesta hemodinámica (HRF), de modo que nuestro primer objetivo es separar estas señales en sus dos componentes, buscando estudiar por separado cómo cambian estas al consumir psicodélicos. Para ello contamos con datos de fMRI en la condición de reposo de dos experimentos; uno donde se administró DMT (N=17) y otro donde se utilizó LSD (N=15). Ambos datasets cuentan con datos de dosis y placebo. Al estudiar la hemodinamia sobre distintas redes cerebrales (RSN) recuperamos resultados clásicos de la literatura, como que LSD afecta en gran medida las redes visuales, y además encontramos patrones como que estas drogas generan una latencia en la respuesta vascular. Un resultado que genera confianza fue encontrar p-valores significativos al correlacionar el cambio en la latencia vascular (entre dosis y placebo) con la distribución del receptor 5-HT2A, lo que sugiere que los cambios encontrados pueden atribuirse específicamente a la acción de la droga y no a otros factores de variabilidad. Después de obtener las HRF, a partir de nuestro modelo y aplicando un algoritmo de deconvolución, estimamos las señales de actividad neuronal espontánea. Analizamos cómo cambia la conectividad funcional (FC) de las RSN entre las condiciones experimentales, usando tanto las BOLD originales como las señales deconvolucionadas. Posteriormente, para una misma condición experimental, comparamos la FC obtenida a partir de las señales BOLD con la calculada de las señales deconvolucionadas. Dado que, bajo una condición fija, la única diferencia entre ambas señales es la presencia de componentes vasculares en la señal BOLD, cualquier discrepancia observada entre sus matrices de FC puede atribuirse a efectos de origen hemodinámico. Para los dos datasets vimos que al desacoplar la vasculatura aparecieron nuevas diferencias sobre la FC, lo que es señal de que esta estaba tapando ciertos efectos de origen neuronal generados por las drogas. Al hacer las comparaciones entre tipos de señales encontramos numerosas diferencias significativas, resultado que, una vez más, denota la importancia de considerar la hemodinamia, y cómo esta puede hacer que se subestimen o sobrestimen los efectos neuronales. En resumen, todos nuestros resultados apuntan a lo mismo: no es posible ignorar los cambios vasculares generados por psicodélicos cuando se hacen estudios con fMRI. El hacerlo puede conducir a sesgos donde se pondera incorrectamente el verdadero efecto sobre la actividad neuronal subyacente, oscureciendo algunas señales o amplificando otras, por lo que futuras investigaciones deben tener en cuenta este fenómeno para el diseño de nuevos experimentos de neuroimágenes con psicodélicos.
Citación:
---------- APA ----------
Mundel, Lautaro. (2025). Modelos biofísicos de la actividad cerebral global incorporando variaciones regionales del acoplamiento cerebro-vascular. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nFIS000262_Mundel
---------- CHICAGO ----------
Mundel, Lautaro. "Modelos biofísicos de la actividad cerebral global incorporando variaciones regionales del acoplamiento cerebro-vascular". Tesis de Grado, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2025.https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nFIS000262_Mundel
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