Análise topológica de dados em redes funcionais do cérebro humano sob efeito da Ayahuasca

dc.contributor.advisorMohan, Madras Viswanathan Gandhi
dc.contributor.advisor-co1Santos, Fernando Antônio Nóbrega
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1995273890709490pt_BR
dc.contributor.authorSantos, Tales Carneiro dos
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4867675016397915pt_BR
dc.contributor.referees1Barbosa, Aline Amabile Viol
dc.contributor.referees2Lima, Gustavo Zampier dos Santos
dc.contributor.referees2IDhttps://orcid.org/0000-0002-4462-0522pt_BR
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6484225572798302pt_BR
dc.contributor.referees3Gléria, Iram Marcelo
dc.date.accessioned2022-05-05T23:49:43Z
dc.date.available2022-05-05T23:49:43Z
dc.date.issued2022-02-16
dc.description.abstractAn area of great interest for scientists today is the study of real complex systems. An example of a complex system is the human brain. The present study uses the usual methods in the study of complex systems to investigate, in an exploratory way, the connectivity of the brain before and after the ingestion of Ayahuasca tea. The tools used for this work focus on the investigation of connectivity between different regions of the brain, based on data from functional magnetic resonance imaging (fMRI). These data were represented by simplicial complexes, in order to make it possible to use the techniques used to evaluate brain connectivity. The three measures used to assess brain connectivity were: (i) the Euler entropy; (ii) the curvature; and (iii) the persistent entropy. Using appropriate statistical tests, it was possible to observe changes in the phase transition point of the complex system in question. For the curvature, no significant changes were observed, however a relevant change in the participation profile of nodes during the phase transition of the system was observed. For the persistent entropy, a decrease of its value was observed for the simplices of dimension two. In this way, the present study broadens our understanding of the impact of Ayahuasca on the brain and opens the door to future studies about brain connectivity under the action of psychedelics.pt_BR
dc.description.resumoUma área de grande interesse por parte dos cientistas na atualidade é o estudo de sistemas complexos reais. Um exemplo de sistema complexo é o cérebro humano. O presente estudo lança mão dos métodos usuais no estudo dos sistemas complexos para investigar, de forma exploratória, a conectividade cerebral de forma comparativa os momentos antes e depois da ingestão do chá de Ayahuasca. As ferramentas utilizadas para este trabalho focaram na investigação da conectividade entre as diferentes regiões do cérebro, com base em dados de ressonância magnética funcional (fMRI). Estes dados foram representados através de complexos simpliciais, com o intuito de possibilitar a utilização das técnicas próprias para a avaliação da conectividade cerebral. As três medidas usadas para avaliar a conectividade do cérebro foram: (i) a entropia de Euler; (ii) a curvatura; (iii) e a entropia persistente. Utilizando testes estatísticos apropriados, foi possível observar alterações no ponto de transição de fase do sistema complexo em questão. Para a curvatura, não foram observadas mudanças significativas, contudo uma alteração relevante no perfil de participação dos nós durante a transição de fase do sistema foi observada. Já para a entropia persistente, uma diminuição de seu valor foi observada para os símplices de dimensão dois. Desta forma, o presente estudo amplia o entendimento sobre impacto da Ayahuasca no cérebro e abre portas para futuros estudos a respeito da conectividade cerebral sob a ação de psicodélicos.pt_BR
dc.identifier.citationSANTOS, Tales Carneiro dos. Análise topológica de dados em redes funcionais do cérebro humano sob efeito da Ayahuasca. 2022. 83f. Dissertação (Mestrado em Física) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47120
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectFísicapt_BR
dc.subjectAnálise topológica de dadospt_BR
dc.subjectEntropia de Eulerpt_BR
dc.subjectEntropia persistentept_BR
dc.subjectAyahuascapt_BR
dc.subjectNeurociênciapt_BR
dc.subjectSistemas complexospt_BR
dc.titleAnálise topológica de dados em redes funcionais do cérebro humano sob efeito da Ayahuascapt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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