Μεταβολή λειτουργικής συνδεσιμότητας φλοιϊκών περιοχών κατά την προετοιμασία και εκτέλεση σακκαδικών κινήσεων
Creators: name: Βασιλείου, Αικατερίνη Χρήστου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2013
Subjects: Εγκεφαλική συνδεσιμότητα
Σακκαδικές κινήσεις
Φλοιϊκές περιοχές
Brain Connectivity
Connectomics
Saccades

description: The study of brain connectivity has already opened new research and theoretical pathways in many areas of neuroscience. Connectivity plays a crucial role in neuroanatomy, neurophysiology, functional cartography of the brain and neurological basis of cognition. This study is basically based on the principles of graph theory, where the nodes represent different cortical regions and links between them represent the strength of functional covariation. This report examines the changes in connectivity between 46 cortical regions during the preparation and execution of saccadic movements. Specifically, it is a comparison between upward downward saccadic movements (with the distance from target as a control parameter) in terms of network organization. The field of graph analysis includes a wide variety of metrics describing the network topology. In our case emphasis was put in the notions of eigenvector centrality and modularity, capturing the patterns of global and local information exchange respectively. Comparing the condition where the subjects perform upwards saccades to the condition where the subjects perform downwards saccades, it seems that there is not similarity between the ROI’s eigenvector centrality. The same applies to the condition where the subjects are far or close to the screen. However in all comparisons appears that areas with greater activation are located at the visual cortex.
description: Η μελέτη της συνδεσιμότητας του εγκεφάλου άνοιξε νέους ερευνητικούς και θεωρητικούς ορίζοντες σε πολλούς τομείς της νευροεπιστήμης. Η συνδεσιμότητα του εγκεφάλου παίζει ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο στην νευροανατομία, νευροφυσιολογία, στη λειτουργική χαρτογράφιση του εγκεφάλου και στην νευρολογική βάση της νόησης. Η συγκεκριμένη έρευνα βασίζεται στις αρχές της θεωρίας γράφων, όπου οι κόμβοι αναπαριστούν περιοχές του εγκεφαλικού φλοιού και οι μεταξύ τους σύνδεσμοι αναπαριστούν τη δύναμη της λειτουργικής συνδεσιμότητας. Εξετάζονται οι αλλαγές στη συνδεσιμότητα ανάμεσα σε 46 περιοχές του εγκεφαλικού φλοιού, κατά την προετοιμασία και εκτέλεση σακκαδικών κινήσεων. Πιο συγκεκριμένα, πρόκειται για μια σύγκριση μεταξύ των πάνω, κάτω σακκαδικών κινήσεων (όταν το υποκείμενο βρίσκεται μακριά και κοντά στην οθόνη) αναφορικά με την οργάνωση του δικτύου των υπό μελέτη περιοχών. Η προσέγγιση των πολύπλοκων δικτύων προσφέρει μια ευρεία γκάμα μετρικών για τη τοπολογική περιγραφή του δικτύου. Στη παρούσα μελέτη η μετρική που αναδείχτηκε ως η σημαντικότερη όλων και χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της συνδεσιμότητας είναι η “eigenvector centrality”. Συγκρίνοντας τη συνθήκη όπου τα υποκείμενα εκτελούν κάτω σακκαδικές κινήσεις με αυτή όπου τα υποκείμενα εκτελούν σακκαδική κίνηση προς τα πάνω, φαίνεται να μην υπάρχει σύμπτωση στις περιοχές που εμφανίζουν μεγαλύτερη τιμή “eigenvector centrality”. Το ίδιο ισχύει και για τις καταστάσεις όπου το υποκείμενο βρίσκεται μακριά και κοντά στην οθόνη. Ωστόσο σε όλες τις συγκρίσεις φαίνεται πως οι περιοχές που εμφανίζουν μεγαλύτερη συμμετοχή στην αυτοοργάνωση του δικτύου βρίσκονται στον ινιακό λοβό και πλησίον αυτού.