Compreendendo as Diferenças Estruturais e Dinâmicas em Redes Cerebrais High-Order entre Indivíduos com Transtorno do Espectro Autista e Desenvolvimento Típico: Uma Abordagem de Análise Topológica de Dados
Análise Topológica de Dados, Neurociência, transtorno do espectro autista, Kurmoto High Order, Hypergrafos.
Nesta tese, buscamos identificar as principais diferenças estruturais e dinâmicas em redes cerebrais de indivíduos com transtorno do espectro autista (ASD) e aqueles com desenvolvimento típico (TD). Utilizando ferramentas de Análise Topológica de Dados (TDA) e implementações em Python, conseguimos construir redes cerebrais para cada indivíduo em nosso banco de dados, utilizando grafos, hypergrafos e complexos simpliciais. Com base em uma generalização do modelo de Kuramoto para complexos simpliciais, estudamos o fenômeno de hipersincronização na rede cerebral media de um indivíduo TD e o comparamos com um indivíduo ASD. Por meio de uma análise detalhada de diversas centralidades de hypergrafo, conseguimos visualizar as regiões do cérebro com as maiores diferenças entre os dois grupos, utilizando ferramentas modernas de visualização em TDA e comparamos com a literatura em ASD. Esse trabalho contribui para o melhor entendimento de aspectos dinâmicos, topológicos e geométricos em redes cerebrais, em particular relativos ao transtorno do espectro autista.