Modelado computacional del espacio peripersonal en pacientes con esquizofrenia y del trastorno del espectro autista

• Autores: Paredes Venero, Renato
• Año de publicación: 2025
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Seriès, Peggy; Barttfeld, Pablo
• Materia: Neurociencia; Autismo; Modelos matemáticos; Simulación por computador
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Tesis (Doctor en Neurociencias) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2025
Fil: Paredes Venero, Renato. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.
Actualmente se desconoce la base neuronal detrás de las alteraciones en el Espacio peri personal (PPS) en pacientes con Esquizofrenia (SCZ) y Trastorno del Espectro Autista (TEA). Además, hace falta una explicación computacional que relacione las anomalías en la demarcación del PPS y las alteraciones en la Integración Multisensorial (MSI), lo que sugiere que las alteraciones en la auto- conciencia corporal en ambos trastornos podrían ser resultado de anomalías comunes en el procesamiento sensorial de bajo nivel. Esta tesis tiene como objetivo proponer un modelo computacional para ex- plorar la representación del PPS en pacientes con SCZ y TEA, así como para predecir la sintomatología asociada. Además, busca evaluar la MSI en individuos sanos y en el espectro de estos trastornos, identificando mecanismos neuronales comunes y desarrollando herramientas computacionales para facilitar la investigación. En los dos primeros capítulos se propone un modelo de red neuronal para explicar el PPS en la esquizofrenia, sugiriendo que una mayor excitación neuronal y menor densidad sináptica podrían estar detrás del PPS reducido en estos pacientes. Además, se encuentra que un aumento de la excitación neuronal no impide la expansión del PPS tras el uso de herramientas, aunque se necesita una reducción en la tasa de aprendizaje para reproducir los datos observados en estos pacientes. En el tercer capıtulo, se encuentra que el PPS en individuos neurotípicos se reduce en presencia de otros, mientras que en el TEA esto no ocurre. Medidas de Electroencefalografía (EEG) revelan que la MSI se ve afectada por el contexto social en neurotípicos, pero no en el TEA, sugiriendo que la actualización del PPS puede ser inflexible en este ´ultimo. A través de un modelo de red neuronal se propone que esto ocurre debido a un exceso de excitación neuronal. En el cuarto y quinto capítulo, se exploran las alteraciones en la MSI en individuos sanos dentro de los espectros de la esquizofrenia y el autismo. En el sexto capıtulo, se presenta un nuevo paquete de Python para modelar la MSI. Finalmente, se exponen las conclusiones y se discuten ideas de trabajo a futuro para continuar con la investigación neuro computacional del PPS y la MSI en los espectros de los trastornos abordados en esta tesis.
The neural basis behind the alterations in the PPS in patients with SCZ and ASD is currently unknown. Furthermore, a computational explanation is lacking that relates the abnormalities in the demarcation of the PPS and the alterations in the MSI, suggesting that the alterations in bodily self-awareness in both disorders could be the result of common abnormalities in low-level sensory processing. This thesis aims to propose a computational model to explore the repre- sentation of the PPS in patients with SCZ and ASD, as well as to predict the associated symptomatology. Furthermore, it seeks to evaluate the MSI in healthy individuals and in the spectrum of these disorders, identifying common neural mechanisms and developing computational tools to facilitate research. In the first two chapters, a neural network model is proposed to explain the PPS in schizophrenia, suggesting that increased neuronal excitation and lower synaptic density could be behind the reduced PPS in these patients. Further- more, it is found that an increase in neuronal excitation does not prevent the expansion of the PPS after tool use, although a reduction in the learning rate is needed to reproduce the data observed in these patients. In the third chapter, it is found that the PPS in neurotypical individuals is reduced in the presence of others, while in ASD this does not occur. EEG mea- surements reveal that the MSI is affected by the social context in neurotypicals, but not in ASD, suggesting that the updating of the PPS may be inflexible in the latter. Through a neural network model, it is proposed that this occurs due to an excess of neuronal excitation. In the fourth and fifth chapters, alterations in MSI in healthy individuals within the spectrums of schizophrenia and autism are explored. In the sixth chapter, a new Python package for modeling MSI is presented. Finally, conclu- sions are presented and ideas for future work are discussed to continue neu- rocomputational research on PPS and MSI in the spectrums of the disorders addressed in this thesis.
2027-03-31
Fil: Paredes Venero, Renato. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.