La señal global y las redes cerebrales en estado de reposo observadas con anticorrelación

Los estudios en estado de reposo de las fluctuaciones espontáneas en la señal dependiente del nivel de oxígeno en sangre (BOLD) de la resonancia magnética funcional (fMRI) han mostrado gran potencial para mapear la arquitectura funcional intrínseca y a gran escala del cerebro. Un paso importante en el preprocesamiento de datos utilizado para mejorar la calidad de estas observaciones ha sido la eliminación de las fluctuaciones BOLD espontáneas comunes a todo el cerebro (la llamada señal global). Una consecuencia reproducible de la eliminación de la señal global ha sido el hallazgo de que las fluctuaciones BOLD espontáneas en la red en modo predeterminado y un sistema de atención dorsal extendido están consistentemente anticorrelacionadas, relación que estos dos sistemas exhiben durante la realización de tareas. La dependencia de estas anticorrelaciones en estado de reposo respecto a la eliminación de la señal global ha planteado preguntas importantes sobre la naturaleza de la señal global, la validez de su eliminación y la interpretación adecuada de las redes cerebrales anticorrelacionadas observadas. En este estudio, investigamos varias propiedades de la señal global y encontramos que, efectivamente, es global y no reside preferentemente en los sistemas que exhiben anticorrelaciones. Detallamos la influencia de la eliminación de la señal global en los mapas de correlación en estado de reposo tanto matemáticamente como empíricamente, mostrando una mejora en la detección de correlaciones específicas de sistemas y una mejor correspondencia entre las correlaciones en estado de reposo y la anatomía. Finalmente, mostramos que varias características de las redes anticorrelacionadas, incluyendo su distribución espacial, consistencia entre sujetos, presencia con máscaras cerebrales modificadas y existencia antes de la regresión global, no son atribuibles a la eliminación de la señal global y, por lo tanto, sugieren una base biológica.