#CNStalk: Появление высокоуровневых узлов в коннектоме человека - Фернандо Сантос

Функциональные сети головного мозга часто строятся путем количественной оценки корреляций между временными рядами активности областей мозга. Их топологическая структура включает узлы, ребра, треугольники и даже многомерные объекты. Топологический анализ данных (ТДА) — это развивающаяся концепция обработки наборов данных в этом контексте. Параллельно топология оказалась важной для понимания фундаментальных вопросов физики. Здесь мы сообщаем об открытии топологических фазовых переходов в функциональных сетях головного мозга путем объединения концепций из ТДА, топологии, геометрии, физики и теории сетей. Мы показываем, что топологические фазовые переходы происходят, когда энтропия Эйлера имеет сингулярность, что примечательно совпадает с появлением многомерных топологических пустот в сети головного мозга. Геометрическую природу переходов можно интерпретировать, при определенных гипотезах, как расширение перколяции на многомерные объекты. Благодаря универсальному характеру фазовых переходов и устойчивости ТДА к шуму, наши результаты открывают перспективы для создания надежных топологических и геометрических маркеров групповых и, возможно, индивидуальных различий в организации функциональных сетей головного мозга.