How feedback, motor imagery and reward influence brain self-regulation using real-time FMRI.

How feedback, motor imagery and reward influence brain self-regulation using real-time FMRI.

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Medicina y salud

Cerebro - Irrigación sanguínea.

Imagen por resonancia magnética.

Tesis (Master of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2015

El uso de Neurofeedback (NF) con resonancia magnética funcional en tiempo real (Real-time fMRI neurofeedback, rtfMRI) permite la auto-regulación de la actividad metabólica del cerebro. El control de la actividad cerebral puede generar cambios conductuales, lo cual abre nuevas oportunidades para potenciales aplicaciones tanto terapéuticas como de investigación en neurociencias. El proceso de aprendizaje involucrado en alcanzar auto-regulación de la actividad hemodinámica del cerebro se cree que está relacionado a factores como el tipo y contingencia del feedback, recompensa, el uso de imaginería mental, la duración del entrenamiento, entre otros. Instruir explícitamente a los participantes a usar imaginería mental es una práctica común en experimentos de rtfMRI-NF, bajo el supuesto de que esta estrategia mejorará y acelerará el proceso de aprendizaje. Del mismo modo, se asume que la entrega de recompensa monetaria según desempeño refuerza y mejora la auto-regulación cerebral. Sin embargo, la estrategia óptima para mejorar el control voluntario de la actividad cerebral aún no está clara.

Para evaluar el efecto de estos factores en la auto-regulación, el presente estudio consideró la influencia de feedback, instrucciones explícitas y recompensa monetaria en el proceso de entrenamiento de sujetos sanos para aumentar la señal BOLD (Blood Oxygen Level Dependent, Dependiente del Nivel de Oxígeno Sanguíneo) en el Área Motora Suplementaria. Cuatro grupos fueron entrenados en un protocolo de rtfMRI-NF durante dos días: GF sólo con NF, GF,I con NF + instrucciones explícitas (imaginería motora), GF,R con NF + recompensa monetaria, y GF,I,R con NF+ instrucciones explícitas (imaginería motora) + recompensa monetaria. Nuestros resultados muestran que GF aumentó significativamente su auto-regulación de la actividad BOLD entre el día 1 y el día 2. GF,R mostró la mayor amplitud en la señal BOLD en la región objetivo durante el entrenamiento, pero no mostró un cambio significante entre el día 1 y día 2. Tanto GF,I como GF,I,R (grupos con imaginería motora) no mostraron una amplitud de la señal BOLD significativamente mayor que GF ni tampoco cambios significativos entre el día 1 y día 2. El análisis univariado del cerebro reveló activaciones similares entre los cuatro grupos de entrenamiento. Igualmente, la conectividad funcional en regiones corticales motoras bilaterales y prefrontales mostró patrones comunes entre los cuatro grupos. Por otro lado, la variación de la conectividad funcional durante el entrenamiento presentó patrones distintos entre los grupos, representando las variadas influencias en el cerebro del feedback, recompensa e instrucciones.

Sepúlveda Delgado, Pradyumna

2016-07-20T15:27:08Z

2016-07-20T15:27:08Z

2015

Tejos Núñez, Cristián Andrés

Ruiz Poblete, Sergio Marcelo

Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería

acceso abierto

xiii, 82 hojas

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en

tesis de maestría

10.7764/tesisUC/ING/15715

https://doi.org/10.7764/tesisUC/ING/15715

https://repositorio.uc.cl/handle/11534/15715