Pint of science 2017 - fisabio

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DESCIFRANDO EL MAPA DEL CONECTOMA

María de la Iglesia Vayá (Hospital de Sagunto. CSUSP/FISABIO/CIPF)

Contacto:

[email protected] – http://ceib.san.gva.es

Agradecimientos.

• Raúl Espert Tortajada

• Fernando Maestu

El conectoma

1. Visionarios del concepto

2. Principios básicos

3. Teoría de grafos

4. Ejemplos

El término “conectoma” se refiere a la matriz de conexiones altamente organizadas del cerebro humano

- 100.000 millones de neuronas- 100-500 billones de sinapsis1 millón de veces más conexiones que letras hay en el genoma

Hasta ahora se conoce un soloconectoma: el de este gusanominúsculo. Su modesto sistemanervioso consta de sólo 300neuronas. En los 70-80, un equipocientífico trazó el mapa de sus7.000 conexiones interneuronales.En este diagrama, cada nodo es unaneurona y cada línea una conexión.

Professor Ed BullmoreProfessor Olaf Sporns

ARTERIAS

El conectoma

1. Visionarios del concepto

2. Principios básicos

3. Teoría de grafos

4. Ejemplos

ANTECEDENTES. Modelo modular: lesiones en humanos

Fodor

17

Flexibilidad

Expresión del lenguaje

Comprensión del lenguaje

Precisión Mov

Memoria

Percepción

Orientación

espacial

Cortex Motor Cortex

Somato-Sensorial

Cálculo

LecturaPlanificación

Inhibición

Memoria

Operativa

El conectoma

Integración Funcional Segregación Funcional

Integración Funcional

1. Conectividad Funcional

2. Conectividad Efectiva

BOLD signalTim

esingle voxel

time series

Voxel-wise time series analysis

Model

specification

Parameter

estimation

Hypothesis

Statistic

SPM

NOTA

Fin NOTA

¿Como extraemos

la información en

Resting state?

Conectividad

funcional

Correlation

Analysis

First rs-fMRI Article. Functional Connectivity in the Motor Cortex of Resting Human Brain UsingEcho-Planar MRI

The Brain's Dark Energy. Marcus E. Raichle

El conectoma: principios básicos

Margulies et al.,

NeuroImage 2013

Connectomic Mapping

automaticsegmentation

DTI tractography

automaticparcellation

connectivity matrix calculation

connectogram

FRONTAL

INSULAR

LIMBIC

TEMPORAL

PARIETAL

OCCIPITAL

El conectoma

1. Visionarios del concepto

2. Principios básicos

3. Teoría de grafos

4. Ejemplos

1735 “Siete puentes de Konisberg”

(Kaliningrado)

Leonhard Euler

Teoría de grafos

Watts and Strogatz 1998

C: conectividad local

L: conectividad a larga distancia

RegularMundo

PequeñoAleatoria

Stam, 2015

Red de escala libre

Teoría de redes basada en grafos

El conectoma

1. Visionarios del concepto

2. Principios básicos

3. Teoría de grafos

4. Ejemplos

CONECTOPATÍAS

Irimia et al., NeuroImage, 2012

CONNECTOMIC VARIABILITY ACROSS SUBJECTS

Irimia et al. (2012) NeuroImage 59, p. 2464

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Colaboradores CEIB• Aitana Pascual Belda• José Manuel Saborit