Effect of filtering on the evaluation of dynamic functional connectivity and application to data from functional MRI of rats
Effet du filtrage sur l'évaluation de la connectivité fonctionnelle dynamique et application sur des données d'IRMs fonctionnelles de rats
Résumé
In the first part, the distributions of correlation coefficients computed from independent signals following additive white Gaussian noises, with or without filtering in specific frequency bands are compared. It is shown that the theoretical distributions of correlations are related to the size of the windows and to the bandwidth of the filtered signals. A statistical test is then proposed to detect significant correlations between signals taking into account multiple testing correction. In the second part, this test is used on brain areas signals extracted from resting-state functional magnetic resonance imaging of rats under anesthesia. Functional connectivities are computed on short windows with filtered signals on a given band. This puts in evidence some dynamic properties of networks and enables to propose some metrics related to the cerebral activity. These measures seem to reveal differences of actions between anesthesics.
Dans un premier temps on compare les distributions des coefficients de corrélations pour des signaux aléatoires de type bruit additif blanc gaussien filtrés et non filtrés. On montre que les tracés théoriques des distributions de corrélations dépendent de la taille de la fenêtre d'analyse et de la largeur de bande des signaux filtrés. Un test statistique est alors proposé pour détecter des corrélations significatives avec correction de tests multiples. Dans un deuxième temps, on utilise ce test sur des signaux issus de régions cérébrales extraits à partir d'images fonctionnelles mesurées par résonance magnétique sur des rats anesthésiés au repos. On utilise des fenêtres glissantes sur des signaux filtrés dans une bande de fréquences d'intérêt. Ceci permet de mettre en évidence certaines propriétés dynamiques des réseaux et de proposer différentes mesures d'activités. Ces mesures semblent faire ressortir des différences d'actions entre anesthésiants.
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