Study of brain complexity using information theory tools

The human brain is a complex network that shares and processes information by using the structural paths between areas in order to perform a function. The connectome models the brain as a graph where nodes correspond to brain regions and edges to structural or functional connections. In this thesis,...

Full description

Bibliographic Details
Author: Bonmatí Coll, Ester
Format: doctoral thesis
Status:Published version
Publication Date:2016
Country:España
Institution:CBUC, CESCA
Repository:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/404384
Online Access:http://hdl.handle.net/10803/404384
Access Level:Open access
Keyword:Connectome
Connectoma
Conectoma
Brain complexity
Complexitat del cervell
Complejidad del cerebro
Information theory
Teoria de la informació
Teoría de la información
Brain networks
Xarxes cerebrals
Redes cerebrales
004
616.8
id ES_85db7a4b1d9076334da1c968e286bcdd
oai_identifier_str oai:www.tdx.cat:10803/404384
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
spelling Study of brain complexity using information theory toolsBonmatí Coll, EsterConnectomeConnectomaConectomaBrain complexityComplexitat del cervellComplejidad del cerebroInformation theoryTeoria de la informacióTeoría de la informaciónBrain networksXarxes cerebralsRedes cerebrales004616.8The human brain is a complex network that shares and processes information by using the structural paths between areas in order to perform a function. The connectome models the brain as a graph where nodes correspond to brain regions and edges to structural or functional connections. In this thesis, we investigate and provide new methods to study the brain complexity and improve the understanding of the brain functioning by using information theory. Firstly, we focus on brain parcellation, which is a key step to perform brain studies since determines the regions to be analyzed. Secondly, we focus on the definition of measures to characterize the complexity of the brain networks. Finally, the consistency of the results across healthy subjects using functional or structural connectivity data, demonstrates the flexibility and robustness of the proposed methodsEl cervell humà és una xarxa complexa que comparteix i processa la informació mitjançant els camins estructurals per tal de realitzar una funció. El connectoma és una representació del cervell en forma de graf, on els nodes corresponen a regions del cervell i les arestes a connexions estructurals o funcionals. En aquesta tesi, s'investiga i es proporcionen nous mètodes per estudiar la complexitat del cervell i millorar la comprensió del seu funcionament mitjançant l'ús de la teoria de la informació. En primer lloc, ens centrem en mètodes de parcel.lació del cervell, el qual és un pas clau per realitzar estudis de complexitat ja que determina les regions a analitzar. En segon lloc, ens centrem en la definició de mesures per a caracteritzar la complexitat de les xarxes cerebrals. Finalment, la consistència dels resultats entre els subjectes sans a partir de dades de connectivitat funcional o estructural, demostra la flexibilitat i robustesa dels mètodes proposatsUniversitat de GironaBoada, ImmaBardera i Reig, AntoniUniversitat de Girona. Departament d'Informàtica, Matemàtica Aplicada i Estadística (2013-)201720172016info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion124 p.application/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10803/404384TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)reponame:TDR. Tesis Doctorales en Redinstname:CBUC, CESCAInglésADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.info:eu-repo/semantics/openAccessoai:www.tdx.cat:10803/4043842026-06-14T12:46:07Z
dc.title.none.fl_str_mv Study of brain complexity using information theory tools
title Study of brain complexity using information theory tools
spellingShingle Study of brain complexity using information theory tools
Bonmatí Coll, Ester
Connectome
Connectoma
Conectoma
Brain complexity
Complexitat del cervell
Complejidad del cerebro
Information theory
Teoria de la informació
Teoría de la información
Brain networks
Xarxes cerebrals
Redes cerebrales
004
616.8
title_short Study of brain complexity using information theory tools
title_full Study of brain complexity using information theory tools
title_fullStr Study of brain complexity using information theory tools
title_full_unstemmed Study of brain complexity using information theory tools
title_sort Study of brain complexity using information theory tools
dc.creator.none.fl_str_mv Bonmatí Coll, Ester
author Bonmatí Coll, Ester
author_facet Bonmatí Coll, Ester
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Boada, Imma
Bardera i Reig, Antoni
Universitat de Girona. Departament d'Informàtica, Matemàtica Aplicada i Estadística (2013-)
dc.subject.none.fl_str_mv Connectome
Connectoma
Conectoma
Brain complexity
Complexitat del cervell
Complejidad del cerebro
Information theory
Teoria de la informació
Teoría de la información
Brain networks
Xarxes cerebrals
Redes cerebrales
004
616.8
topic Connectome
Connectoma
Conectoma
Brain complexity
Complexitat del cervell
Complejidad del cerebro
Information theory
Teoria de la informació
Teoría de la información
Brain networks
Xarxes cerebrals
Redes cerebrales
004
616.8
description The human brain is a complex network that shares and processes information by using the structural paths between areas in order to perform a function. The connectome models the brain as a graph where nodes correspond to brain regions and edges to structural or functional connections. In this thesis, we investigate and provide new methods to study the brain complexity and improve the understanding of the brain functioning by using information theory. Firstly, we focus on brain parcellation, which is a key step to perform brain studies since determines the regions to be analyzed. Secondly, we focus on the definition of measures to characterize the complexity of the brain networks. Finally, the consistency of the results across healthy subjects using functional or structural connectivity data, demonstrates the flexibility and robustness of the proposed methods
publishDate 2016
dc.date.none.fl_str_mv 2016
2017
2017
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10803/404384
url http://hdl.handle.net/10803/404384
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
language_invalid_str_mv Inglés
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 124 p.
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat de Girona
publisher.none.fl_str_mv Universitat de Girona
dc.source.none.fl_str_mv TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
reponame:TDR. Tesis Doctorales en Red
instname:CBUC, CESCA
instname_str CBUC, CESCA
reponame_str TDR. Tesis Doctorales en Red
collection TDR. Tesis Doctorales en Red
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869412331192057856
score 15.301603