Tesista: Agustin de Otazua
Director: Enzo Tagliazucchi
Codirector: Eric Lützow Holm
Resumen.
El sistema visual de los primates procesa los estı́mulos visuales en forma jerárquica. En su etapa inicial, la corteza visual primaria responde a caracterı́sticas de bajo nivel, como lo son los segmentos orientados. Progresivamente, las siguientes regiones de la corteza procesan patrones cada vez más complejos, tales como el color, el movimiento y las formas compuestas, alcanzando, por último, a la representación de objetos o conceptos especı́ficos en la escena visual. Las redes neuronales convolucionales, inspiradas en el sistema visual humano, también presentan un procesamiento jerárquico de la información visual. Esto ha llevado a sugerir que las redes neuronales convolucionales pueden usarse como modelo para comprender el proceso de información en el sistema visual. En esta tesis, investigamos
la correspondencia temporal entre ambos sistemas, partiendo de la hipótesis de que las respuestas más tempranas de electroencefalografı́a estarán relacionadas con las capas más tempranas de una red neuronal convolucional que procesa el mismo estı́mulo, y viceversa para las componentes más tardı́as. Para ello, analizamos un conjunto de registros electrofisiológicos en individuos percibiendo un gran conjunto de imágenes de forma secuencial. Por otra parte, obtenemos las activaciones por capa de una red neuronal convolucional pre-entrenada usando las mismas imágenes como entrada. Exploramos dos técnicas distintas para analizar la correspondencia: primero mediante un análisis de similitud representacional entre ambos sistemas, y luego mediante la predicción de las activaciones cerebrales en base a las activaciones en la red neuronal. Verificamos que en algunos casos las primeras capas de la red se corresponden mayormente con etapas tempranas de las señales electrofisiológicas, mientras que las capas avanzadas se corresponden con etapas más tardías, apoyando la hipótesis propuesta.
Buenos Aires, 2023
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Correspondencia entre respuesta electrofisiológica ante estı́mulos visuales y activaciones en redes neuronales convolucionales