Neurozientzia kognitiboko metodo aurreratuak

Garun-irudi metodo eta teknika berriak garatzea eta hobetzea ezinbestekoa da garunaren egitura eta funtzioari buruzko eztabaida zientifiko nagusiei heltzeko. Aurrerapen metodologikoak behar-beharrezkoak dira galdera zientifiko espezifikoak erantzuteko, baina baita ezagutzaren transferentzia eta aplikazioa indartu dezaketelako ere, eta, era berean, osasun- eta hezkuntza-emaitzak hobetu. Ikerketa berriak lau norabide nagusitan egiten ditugu: datu-garbiketarako prozedura berriak; datu-analisien hobetzea seinale-prozesamendu edo ikasketa-teknika automatiko aurreratuen bidez; fMRI aktibazio patroien kuantifikazioa; eta EEG eta fMRI tekniketarako neuro-atzeraelikatze protokolo berritzaileen garapena. 

Datuak garbitzeko prozedura berriak ikertzen ditugu fMRI teknikaren preprozesamenduaren parte gisa. Zarata murrizteko algoritmoak garatzen ari gara, MRIaren seinale-fase konplexua darabiltenak odol-hodi handien ekarpena murrizteko, aktibitate neuronalaren jatorria kokatzea hobetuz eta efektu baskular nahasiak azalduz. Bereziki garrantzitsua da hori garuneko tumoreen eta iktusen kasuan, akoplamendu neurobaskularrean asaldura sortu baitezakete. Gainera, seinalearen prozesamendurako algoritmo berriak gehitzen ari gara tentsorearen deskonposizioan eta hein baxuko metodoetan oinarrituz, fMRIaren multiekoen jabekuntzetarako, horien banaketa eta artefaktuen neurobiologikoki esanguratsuak diren seinalearen gorabeherak eta zarata fisiologikoa hobe ditzaten; algoritmo hauek printzipio fisiko eta fisiologikoetan oinarritzen dira. 

Datuen analisia hobetzeko seinalearen prozesamendu eta ikasketa automatikoen teknika aurreratuak erabiltzen ditugu; garuneko eremuen arteko konektibitatea ikertzeko era berrien bila gabiltza, denbora-frekuentzia neurri erabakitzaileetan oinarritutako metodo funtzional edo eraginkorrak erabiliz (datu elektrofisiologikoak kasu), edo dekonboluzioaren ondorengo gorabehera hemodinamikoen azpian dauden neuronekin erlazionatutako seinaleak baliatuz (fMRIaren datuen kasuan). Gainera, ikasketa automatikoko algoritmoetan oinarritutako tresna berriak garatzen ari gara, adibidez, sare neuralak eta matrize sakabanatuen metodo estatistikoak, denbora-espazio era askotako sailkapena egiteko xedez eta garun-irudien datuen ikerketan laguntzeko. Gainera, hipereskaneatze saioetan parte-hartzaileak gizakien ahozko komunikazioari buruzko esperimentuak egiten ari diren bitartean garunaren funtzioak ikertzeko teknika berriak ari gara garatzen. Teknika horiek M/EEGren seinale elektrofisiologikoen sinkronizazioan edo fMRI edo fNIRSen seinale hemodinamikoen sinkronian oinarritzen dira.

Garunaren aktibazio funtzionalen patroien kuantifikazioa ikertu nahi dugu. Orokorrean burmuin aktibitatearen jarraipena unitate kuantifikatzailerik erabili gabe egiten duten fMRIaren metodo konbentzionalez gain, Erresonantzia Magnetikorako pultso sekuentzia berriak diseinatzen eta kalibratutako fMRIrako paradigma berriak inplementatzen ari gara, burmuineko oxigenoaren tasa metabolikoaren (CMRO2) estimazio kuantifikagarri zehatzak jasotzen dituztenak. CMRO2-a aktibitate neuronalarekin lotutako prozesu metabolikoekiko gertukoagoa den proxy bat da, aldibereko jabekuntza bidez lortzen da, bai garuneko odol-fluxuarena, bai odoleko oxigenazio mailaren menpe dauden datuen bitartez (BOLD). 

Azkenik, EEG eta fMRIren neuro-atzeraelikaduraren protokolo berritzaileak ezartzen ari gara ikasketa, plastikotasuna eta hizkuntza-gaitasuna hobetzeko (adibidez: hizkuntzaren ulergarritasuna). Horrela, EEGko datuetatik abiatuta, sinkronizazio neurala aztertzen dugu, fMRIko datuak aldiberean dekodifikatuz, partaideei garunarekin lotutako informazioa eman ahal izateko eta horrek beharrezko buru-egoerak sustatzen lagun diezaien.