Browsing by Author "Vergara Donoso, Catalina Antonia"

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    Análisis de la asimetría estructural y funcional del cerebro a lo largo de la vida usando base de datos del HCP de envejecimiento.
    (Universidad de Concepción, 2025) Vergara Donoso, Catalina Antonia; Guevara Álvez, Pamela Beatriz; Hernández Rivas, Cecilia
    El envejecimiento cerebral conlleva cambios graduales en la estructura y funcionalidad del cerebro, afectando las capacidades cognitivas y los patrones de comportamiento. En este contexto, la asimetría cerebral, entendida como la diferencia entre los hemisferios, ofrece información valiosa sobre la organización cerebral y puede contribuir a la detección temprana de alteraciones estructurales asociadas a enfermedades neurodegenerativas. El presente estudio analizó cómo el envejecimiento influye en la asimetría cerebral, mediante el análisis de métricas estructurales (materia gris y blanca) y funcionales del cerebro. El objetivo principal fue caracterizar las asimetrías de la conectividad estructural y funcional en individuos sanos. Para ello, se utilizó la base de datos del Human Connectome Project– Aging, que incluye datos de 725 sujetos con edades comprendidas entre los 36 y 100 años. Mediante la aplicación de modelos estadísticos, se identificaron patrones específicos de asimetría asociados al envejecimiento. Los resultados evidenciaron tanto tendencias lineales como no lineales, observadas en métricas estructurales y funcionales. Además, se evaluó la relación entre estructura y función, identificándose un componente significativo que vincula una métrica de la materia gris con una de conectividad funcional, sugiriendo una correspondencia entre la organización anatómica y la dinámica funcional del cerebro. En la materia gris, se encontró un componente principal significativo para el área superficial, compuesto por 2 regiones, para el espesor cortical medio, 3 componentes principales que en conjunto incluyen 21 regiones corticales, y para el volumen, 2 componentes principales que abarcan 4 regiones subcorticales en total. Se destaca que, para la métrica de volumen, el cambio de los componentes principales se explicaba en un 7.13% por la edad, siendo este el valor más alto entre las métricas de materia gris, mientras que el área superficial presentó el valor más bajo, con un 2.64%. En la materia blanca se observó, en general, una mayor variabilidad asociada con la edad en comparación con la materia gris, coincidiendo con lo reportado en la literatura. De manera más específica, las fibras cortas, a diferencia de las largas, muestran una mayor variabilidad con la edad. Esto podría estar relacionado con el hecho, descrito en la literatura, de que las fibras cortas poseen menor cantidad de mielina que las fibras largas, lo que las puede hacer más susceptibles a procesos de desmielinización vinculados al envejecimiento y reflejarse en una mayor vulnerabilidad estructural. Dentro de las fibras cortas, se destaca la métrica promedio de anisotropía fraccional (FA), donde el cambio de los componentes principales se explicaba en un 26.96% por la edad, siendo este el valor más alto entre las métricas de materia blanca y gris. La métrica promedio de difusividad media (MD) presentó el valor más bajo, con un 7.56%. En las fibras largas, el mayor valor correspondió a la métrica promedio de difusividad axial (AD) con un 5.16%, mientras que la menor fue la anisotropía cuantitativa (QA) con un 3.5%. Respecto a los componentes principales en fibras cortas, se identificaron un total de 7 componentes significativos en la métrica de FA, compuestos por 22 fascículos. En QA se obtuvieron 4 componentes principales, que en conjunto incluyen 15 fascículos. Para AD se identificó un componente con 4 fascículos, para RDuncomponentecon3fascículosyparaMDuncomponentecon3fascículos.Enfibraslargas, para la métrica promedio de FA, un componente principal significativo compuesto por 2 fascículos, en QA, un componente compuesto por 2 fascículos, en AD, un componente compuesto por 4 fascículos, en RD, un componente compuesto con 3 fascículos, y en MD, 2 componentes que abarcan un total de 6 fascículos. En la conectividad funcional, se observó que la métrica de longitud del camino más corto presentó el mayor porcentaje de variación asociado a la edad, con un 56.07%, superando al resto de las métricas funcionales y estructurales. Esto sugiere que los cambios en la eficiencia de integración funcional del cerebro son particularmente sensibles al envejecimiento y podrían reflejar procesos de reorganización de la red funcional. Estos hallazgos, pueden servir como referencia para futuras investigaciones, facilitando la compa ración con poblaciones que presentan alguna patología neurológica y contribuyendo a una evaluación más precisa de cómo estas condiciones afectan la asimetría cerebral en contraste con el envejecimiento normal.
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