Parcelación cortical inter-sujeto basada en conectividad cerebral y clustering jerárquico.

Abstract

En este documento se aplican distintos métodos para lograr un mayor entendimiento y análisis de la estructura y conectividad del cerebro humano, el cual ha sido investigado extensivamente por las áreas de la neurociencia. El objetivo es el desarrollo de una parcelación cortical jerárquica, es decir, una subdivisión de la corteza cerebral a partir de la conectividad dada por las fibras cerebrales, con distintos niveles de jerarquía. Se trabajó con la base de datos ARCHI que contiene información de tractografías y mallados corticales de 79 sujetos. Los principales procesamientos fueron: i) Clustering de fibras intra e inter-sujeto, para obtener clusters de fibras cerebrales que presenten similar distribución espacial y obtener clusters representativos de la población. ii) Intersección de clusters de fibras con mallados corticales, para definir preliminarmente las regiones corticales. iii) Creación de matriz de conectividad, que representa la conexión entre distintas regiones corticales, a través de las fibras cerebrales. iv) Cálculo de matriz de traslape, que indica el nivel de solapamiento espacial que tienen las distintas regiones de la corteza. v) Aplicación de clustering jerárquico, el cual se realiza sobre una ponderación de ambas matrices generadas, para obtener una parcelación donde cada región estará definida según su perfil de conectividad y traslape. vi) Finalmente, se aplican operaciones morfólogicas sobre las regiones para una defición más homogénea de estas.