Seminario 7 de Noviembre 2023

JESSICA DUBOIS
Título: Mapeo del desarrollo temprano del cerebro humano: desafíos y potencial de la resonancia magnética en bebés
Resumen: Estudiar cómo se desarrolla y se vuelve funcional el cerebro infantil es esencial para comprender mejor la influencia temprana de los eventos fetales o perinatales en la vida posterior, así como las intensas interacciones entre factores genéticos, epigenéticos y ambientales. Entonces se necesitan enfoques de neuroimagen no invasivos para vincular el desarrollo estructural y funcional del cerebro in vivo. En los últimos años, se han logrado importantes avances en las técnicas de resonancia magnética (MRI) que pueden combinarse con enfoques electrofisiológicos y seguimiento conductual para evaluar las adquisiciones sensoriomotoras y los aprendizajes cognitivos de los niños. Sin embargo, obtener imágenes del cerebro infantil implica varias limitaciones en la adquisición y el posprocesamiento de datos, debido a problemas relacionados con los artefactos de movimiento, el tamaño del cerebro y el contraste de la imagen, que son muy diferentes en el cerebro inmaduro en comparación con el cerebro adulto. Por lo tanto, el análisis de datos de resonancia magnética (por ejemplo, imágenes anatómicas, de difusión o de relaxometría) de bebés requiere el desarrollo de metodologías dedicadas para proporcionar información precisa y relevante sobre el desarrollo de las redes cerebrales. En esta charla nos centraremos en algunos procesos que tienen lugar durante el período pretérmino y postérmino temprano: plegamiento cerebral, maduración de la microestructura cortical y de los tractos de sustancia blanca. Discutiremos los principales desafíos de los análisis relacionados, así como el potencial de la resonancia magnética multiparamétrica y los enfoques de inteligencia artificial para predecir el resultado en bebés con riesgo de sufrir trastornos del desarrollo neurológico.
Biografía: Jessica Dubois es investigadora en neurociencia en el Inserm (Unidad NeuroDiderot, Francia), en el centro NeuroSpin (CEA, Saclay) y en el Hospital Infantil Robert-Debré (París). Codirige el equipo de inDEV sobre “Imágenes de fenotipos del neurodesarrollo”. Obtuvo una licenciatura en ingeniería en 2001 (École Centrale Paris) y un doctorado en Física en 2006 (Universidad Paris 11). Su investigación se centra en el desarrollo temprano del cerebro humano estudiado en recién nacidos prematuros y bebés típicos con técnicas de neuroimagen no invasivas: resonancia magnética (MRI) y electroencefalografía (EEG) de alta densidad. Ha detallado la organización y maduración del cerebro infantil a nivel estructural, así como los vínculos con las propiedades de las respuestas funcionales en estudios MRI-EEG de las modalidades visual y auditiva. Combinando neuroimagen multimodal, evaluaciones conductuales y aprendizaje automático, sus proyectos actuales se centran en el desarrollo sensorio-motor en bebés típicos y en bebés con riesgo de desarrollar parálisis cerebral. Ha publicado más de 60 artículos revisados ​​por pares: https://jessica-dubois.weebly.com/publications.html

JEREMÍAS GARAY LABRA

Título: Redes neuronales basadas en la física para problemas inversos del flujo sanguíneo
Resumen: Las redes neuronales basadas en la física (PINN) se han convertido en una poderosa herramienta para resolver problemas inversos, especialmente en los casos en los que no se conoce información completa sobre el sistema y se dispone de mediciones de dispersión. Esto es especialmente útil en hemodinámica, ya que la información de límites suele ser difícil de modelar y, por lo general, es difícil obtener mediciones del flujo sanguíneo de alta calidad. En este trabajo, utilizamos la metodología PINN para estimar los parámetros del modelo de orden reducido y el campo de velocidad completo a partir de mediciones ruidosas 2D dispersas en la aorta ascendente. Los resultados muestran estimaciones de parámetros sólidas y precisas cuando se utiliza el método con datos simulados. Por el contrario, la precisión de la reconstrucción de la velocidad muestra dependencia de la calidad de la medición y la complejidad del patrón de flujo. El método permite resolver problemas inversos de relevancia clínica en hemodinámica y sistemas físicos acoplados complejos.
Biografía: Jeremías Garay es becario postdoctoral en la Pontificia Universidad Católica de Chile y trabaja en cómo se pueden aplicar técnicas de aprendizaje profundo a problemas inversos de relevancia clínica en el área de la hemodinámica. Tiene un doctorado. en Computacional
Matemáticas de la Universidad de Groningen, Países Bajos. Sus intereses de investigación incluyen hemodinámica computacional, interacción líquido-sólido y turbulencia del flujo sanguíneo, y cómo estas áreas podrían asimilar técnicas de imágenes clínicas como MRI, Doppler y CT para definir y resolver problemas inversos relevantes.