Propiedades sin escala de la señal de imagen por resonancia magnética funcional durante el reposo y la tarea

Recientemente se ha demostrado que una parte significativa de los potenciales de campo eléctrico cerebral consiste en dinámicas sin escala. Estas dinámicas cerebrales sin escala contienen estructuras espaciotemporales complejas y son moduladas por el rendimiento en tareas. Aquí mostramos que la señal de fMRI registrada del cerebro humano también es sin escala; su exponente de ley de potencias diferencia entre redes cerebrales y se correlaciona con la varianza de la señal de fMRI y el metabolismo de glucosa cerebral. Es importante destacar que, en paralelo a los potenciales de campo eléctrico cerebral, la varianza y el exponente de ley de potencias de la señal de fMRI disminuyen durante la activación de la tarea, lo que sugiere que la señal contiene más memoria de largo alcance durante el reposo y, a la inversa, es más eficiente en el procesamiento de información en línea durante la tarea. Notablemente, cambios similares también ocurrieron en regiones cerebrales desactivadas por la tarea, revelando la presencia de un rango dinámico óptimo en la señal de fMRI. Las propiedades sin escala de la señal de fMRI y de los potenciales de campo eléctrico cerebral indican su respectiva estacionariedad y no estacionariedad. Esto sugiere que el mecanismo de acoplamiento neurovascular probablemente contenga una transformación de no estacionariedad a estacionariedad. En resumen, nuestros resultados demuestran la relevancia funcional de las propiedades sin escala de la señal de fMRI e imponen restricciones en futuros modelos de acoplamiento neurovascular.