Supervised group connectivity analysis for enhancing the interpretability of brain activity

Abstract

En este documento se presenta una metodología de análisis de conectividad cerebral, en la cual deben abordarse tres problemas principales, el primer problema para superar es el comportamiento no estacionario de la actividad cerebral, el segundo problema es la alta dimensión de las matrices de conectividad y finalmente el agrupamiento para seleccionar los sujetos de cada conjunto de análisis. Para llevar a cabo esta metodología, fueron empleadas 3 bases de datos, la primera relacionada con estímulos auditivos y visuales bajo el paradigma oddball, la segunda y la tercera una base de datos son motor imagery con diferente número de sujetos. Los resultados obtenidos demuestran que la segmentación de los registros en el tiempo, favorece la estimación de conectividad, además, la propuesta de una regla supervisada para reducir dimensión, garantiza la interpretabilidad fisiológica de los resultados que se obtienen. Finalmente se verificó que la actividad cerebral obtenida depende de los grupos de sujetos que se conformen. Se verificó la metodología teniendo en cuenta criterios de costo computacional, estabilidad numérica, probabilidad de error, así como interpretabilidad de los resultados obtenidos.