Analisi della connettività cerebrale tramite Horizontal Visibility Graph - Transfer Entropy durante compiti di equilibrio in adolescenti con scoliosi idiopatica

La scoliosi idiopatica adolescenziale (AIS) causa asimmetrie fisiche e può portare a deficit propriecettivi, compromettendo la postura o/e l’equilibrio. Questa tesi propone l’analisi dei segnali elettroencafalografici (EEG) di nove adolescenti con AIS durante semplici compiti di equilibrio, con lo scopo di stimare la connettività diretta tra regioni corticali tramite l’algoritmo HVG-TE (Horizontal Visibility Graph – Transfer Entropy). Dopo la ricostruzione delle sorgenti corticali e l’estrazione delle serie temporali per ciascuna regione di interesse (ROI), sono stati costruiti i grafi HVG relativi a ogni ROI, ottenendo una rappresentazione topologica delle dinamiche temporali dei segnali. Le serie HVG sono state successivamente analizzate tramite Effective Transfer Entropy, in ambiente R. Per ogni soggetto e condizione sperimentale sono state ottenute matrici di entropia di trasferimento normalizzate. Dalle matrici, sono stati calcolati gli indici di In-Flow e Out-Flow e, per ogni compito motorio, sono state calcolate le mappe di connettività medie. I risultati evidenziano un ruolo centrale del lobo temporale, probabilmente per la sua funzione di integrazione delle informazioni visive e propriocettive. La configurazione della connettività varia con la disponibilità dell’informazione visiva: con gli occhi aperti prevale l’attivazione frontale, mentre con gli occhi chiusi aumenta il coinvolgimento delle aree occipitali. Nelle condizioni posturali più instabili la connettività direzionale diventa più diffusa, suggerendo una rete più ampia per compensare la complessità del compito. Nel complesso, questi risultati supportano l’ipotesi che l’AIS possa includere specifiche modalità di integrazione sensoriale e riorganizzazione corticale per compensare eventuali deficit propriocettivi. Nonostante i limiti metodologici e la numerosità ridotta del campione, l’approccio HVG-TE si è dimostrato efficace nel descrivere la direzionalità della connettività cerebrale durante semplici compiti posturali. La tesi riporta nel primo capitolo la motivazione fisiopatologica, nel secondo capitolo descrive la pipeline per il calcolo del HVG-TE, nel terzo capitolo i risultati e nel quarto capitolo una possibile interpretazione clinico-neuroscientifica, offrendo una visione integrata delle evidenze emerse e delle prospettive future nello studio della connettività cerebrale nell’AIS.