[Concluido]

Material para el taller

25 y 26 de enero de 2017, en Madrid

Taller sobre

ACERCAMIENTOS MULTIVARIADOS EN RMf

Análisis de patrones y similitud representacional

En los últimos años, el uso de análisis multivariados ha aumentado de forma considerable en el campo de la Neurociencia Cognitiva, debido principalmente a su mayor sensibilidad en la detección de patrones neurales asociados a estímulos, tareas y estados cognitivos, en comparación con las técnicas de análisis tradicionales.
En este sentido, han tomado un mayor protagonismo dos acercamientos concretos: el Análisis de Patrones Multi-Vóxel (MVPA) y el de Similitud Representacional (RSA). El primero de ellos se basa en los principios del aprendizaje automático (machine learning), con el objetivo de establecer una regla de aprendizaje que permita clasificar patrones neurales asociados a diferentes estímulos o manipulaciones cognitivas. Por otra parte, el RSA compara representaciones neurales específicas mediante una medida de similitud (o distancia, en términos matemáticos), mostrando qué estímulos o condiciones cognitivas se representan de manera parecida en distintas regiones del cerebro o en diferentes momentos temporales.
La importancia de estos acercamientos se acentúa porque abren la puerta a la integración de datos provenientes de diversas modalidades (por ejemplo, resonancia magnética funcional y electroencefalograma) en el estudio de procesos cognitivos. Asimismo, permiten evaluar de manera empírica la adecuación de diferentes modelos computacionales, creados a priori, para explicar nuestros datos neurales.
En este seminario, introduciremos teóricamente la aplicación de análisis multivariados en neuroimagen, centrándonos en resonancia magnética funcional. Asimismo, se impartirán sesiones prácticas para iniciar a los participantes del seminario en el uso de las herramientas informáticas (toolboxes) disponibles para realizar estos análisis.

Carlos González y Juan Eloy Arco

Centro de Investigación Mente, Cerebro y Comportamiento, UGR

Miércoles, 25 de enero de 2017

12:00 – 14:00 TEORÍA: Análisis de patrones

• Definición y contextualización: ¿Qué es un clasificador?
• Decodificación de patrones en neurociencia: MVPA
  • Comparación con métodos univariados clásicos
• MVPA: pasos y opciones
  • Transformación de datos en “ejemplos”: imágenes beta
  • Preprocesado de datos
  • Tipos de clasificador: lineal, cuadrático, aproximación RBF.
  • Tipos de clasificación: binaria, multi-clase.
  • Tipos de validación cruzada (LOSO, LORO, O/E…)
  • Análisis de regiones de interés vs. análisis “searchlight”
  • Evaluación de resultados: accuracy, balanced accuracy, AUC
  • Significatividad de los resultados: análisis paramétricos y no-paramétricos (permutaciones).
• Software disponible: LIBSVM, Matlab, pyMVPA, TDT, CosmoMVPA, PRoNTo.

14:00 – 16:00 COMIDA

16:00 – 17:30 PRÁCTICA

Tutorial de implementación de MVPA en datos de resonancia magnética funcional.

17:30 – 18:00 PAUSA

18:00 – 19:00 PRÁCTICA (continuación)

Tutorial de implementación de MVPA en datos de resonancia magnética funcional.

19:00 – 19:30 ORIENTACIÓN SOBRE EL USO DE MVPA EN DATOS PROPIOS (opcional)

Jueves, 26 de enero de 2017

9:30 – 11:00 TEORÍA: Análisis de similitud representacional (RSA)

• Definición de similitud y distancia representacional
• Disimilitud de representaciones neurales: RSA
  • Comparación con métodos univariados y con MVPA
• RSA: pasos y opciones
  • Transformación de datos en “ejemplos”: imágenes beta
  • Preprocesado de datos
  • Tipos de medida de distancia: correlación, distancia euclídea, distancia de Mahalanobis
  • Escalado multidimensional (MDS)
  • Extracción de valores para análisis estadístico grupal
  • Análisis estadístico
  • RSA de segundo nivel
• Análisis avanzados:
  • Integración de modelos computacionales con datos neurales
  • Integración de medidas de diferentes modalidades (e.g. fMRI con MEG) o especies (e.g. humanos y monos)
  • Integración de datos comportamentales con RSA
• Software disponible: CosmoMVPA, The Decoding Toolbox, Matlab toolbox for RSA

11:00 – 11:30 PAUSA

11:30 – 13:30 PRÁCTICA

Tutorial de implementación de RSA en datos de resonancia magnética funcional

13:30 – 14:00 ORIENTACIÓN SOBRE EL USO DE RSA EN DATOS PROPIOS (opcional)

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MATERIAL NECESARIO PARA EL SEMINARIO

El taller se impartirá en una sala de informática en la que los ordenadores tendrán todo lo necesario instalado, aunque también puedes traer tu propio portátil si lo deseas.

Si decides usar uno de los ordenadores de la sala de informática y quieres intentar aplicar los análisis a tus propios datos (fMRI/EEG/MEG) tráelos en un pen drive.

Si decides traer tu portátil…

• Necesitas que tenga Matlab instalado.
• Última versión de Statistical Parametric Mapping (SPM) descargada de http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/spm12/
• Última versión de The Decoding Toolbox (TDT) descargada de https://sites.google.com/site/tdtdecodingtoolbox/
• Con anterioridad a la celebración del seminario, se proporcionará a los inscritos una serie de datos de ejemplo, que serán analizados en las sesiones de práctica.

LUGAR

Sala de informática 2 (edificio principal, planta baja, módulo 3) de la Facultad de Psicología de la Universidad Autónoma de Madrid (Campus de Cantoblanco)

Dirección: C/ Ivan Pavlov, 6, 28049 (Madrid)

CÓMO LLEGAR

Para llegar en transporte público desde Madrid:

• Tren: Se puede coger indistintamente las líneas de cercanías C4A (con dirección Alcobendas/San Sebastián de los Reyes) o C4B (con dirección Tres Cantos/Colmenar Viejo) y bajarse en la estación “Cantoblanco Universidad”
• Autobús: hay líneas provenientes de Madrid (Línea 714, con salida del intercambiador de Plaza de Castilla)

Para llegar en coche, hay que coger la carretera de Madrid a Colmenar Viejo (M-607) y desviarse en el Km. 15. Se puede entrar tanto por el acceso Norte como por el acceso Sur.

DÓNDE ALOJARSE

Una de las zonas de Madrid más recomendable para alojarse es Sol / Gran Vía. Desde la estación de cercanías de Sol se tardan solo 20 minutos en llegar al Campus de Cantoblanco de la UAM (línea C4). Además, la puerta del Sol se encuentra en pleno casco histórico de Madrid, a apenas diez minutos a pie de la Plaza Mayor o el Palacio Real. En los alrededores de Sol podréis disfrutar también de unas tapas, por ejemplo, en el Mercado de San Miguel o la Cava Baja.

TRANSPORTE EN MADRID

La forma más rápida de moverse por Madrid es el Metro. Aquí podréis encontrar un plano, sus horarios y tarifas.

DÓNDE COMER

La cafetería de la Facultad de Psicología sirve comidas caseras por un precio muy económico (5,30 euros el menú de autoservicio). Además, ofrece bocadillos variados, platos combinados y raciones. Es la opción más recomendable atendiendo a su precio, calidad y cercanía (se encuentra en la planta -1 del edificio principal).

La UAM cuenta además con una serie de servicios centrales, el edificio Plaza Mayor, situado muy cerca de la Facultad de Psicología. En la planta baja del edificio Plaza Mayor se puede encontrar un comedor general de autoservicio. En la primera planta del edificio se ubica también el Restaurante “El Goloso Campus” que ofrece menú diario y a la carta.