RESUM Sintesi Santiago Ramón y Cajal va demostrar que el sistema nerviós i el cervell estaven formats per cèl·lules, igual que la resta dels teixits vius. Aquestes cèl·lules van ser anomenades neurones, i les connexions entre aquestes, la sinapsi, són fonamentals per al seu funcionament i comunicació. Tot el que passa dins del cervell es pot descriure com un entramat de corrents elèctrics i reaccions bioquímiques entre neurones. A partir del segle XIX, l'observació i l’estudi de síndromes o malalties degudes a lesions cerebrals va jugar un paper transcendental en el desenvolupament de les neurociències. Per primera volta va ser possible establir algunes correlacions entre determinades àrees del cervell i determinades funcions mentals superiors, com ara el llenguatge o la memòria. No obstant això, fa temps que s'ha superat aquest model localitzacionista. Avui s'assumeix que les funcions cognitives no estan localitzades en una àrea cerebral específica, sinó que es basen en el funcionament de sistemes funcionals complexos. Gràcies a les tècniques de neuroimatge funcional, podem relacionar una tasca concreta amb un determinat patró d'activació cerebral, és a dir, un conjunt d'àrees coactivades. Un dels grans reptes de la neurociència en l'actualitat és consolidar el coneixement dels patrons d'activitat cerebral. D’altra banda, moltes patologies tant neurològiques com psiquiàtriques no obeeixen a una lesió focal o a l'alteració d'una sola àrea cerebral. Diversos trastorns, com ara l'esquizofrènia o l'autisme, s'entenen en l'actualitat com a desordres complexos de la connectivitat neural. L'estudi de la connectivitat neural in vivo és un dels principals objectius de les tècniques de neuroimatge. Un objectiu en un futur pròxim és que aquestes tècniques, que se centren en l'estudi de la connectivitat entre diferents àrees cerebrals, permeten millorar de forma directa els diagnòstics i de forma indirecta els tractaments de diverses patologies neurològiques i mentals. Aquesta tesi descriu, en primer lloc, les diferents tècniques desenvolupades recentment que s'apliquen a les imatges de ressonància magnètica per a estudiar la connectivitat cerebral. Per abordar l'estudi de la connectivitat, es proposa el desenvolupament d'un marc metodològic que engloba un conjunt de tècniques que permeten caracteritzar els possibles desordres en la connectivitat funcional. La validació d'aquesta metodologia s'ha dut a terme analitzant imatges de pacients esquizofrènics amb al·lucinacions auditives recurrents com a fenotip principal. El desenvolupament d'aquesta tesi conclou presentant un conjunt de resultats que ajuden el clínic a entendre els processos mentals que porten a l'aparició d'aquesta patologia. Els resultats apunten a un procés anòmal de la connectivitat neural en aquesta classe de pacients, com ja s'ha suggerit en la literatura. Els resultats d'aquesta tesi apunten que algunes patologies tenen l’origen en disfuncions de la connectivitat funcional. Es proposa aquest marc metodològic per a l'aplicació a qualsevol desordre mental originat per problemes de connectivitat més enllà dels estudiats en aquest treball, i això obri un ampli espectre de possibilitats per a ser aplicat en el context genèric de neuroimatge funcional. Objectius L'objectiu principal de la tesi consisteix a estudiar la connectivitat cerebral tant en el grup de pacients esquizofrènics amb al·lucinacions auditives com en el grup de controls. Elements de la metodologia Per a detectar xarxes de connectivitat funcional en els dos grups quan són sotmesos a un estímul auditiu amb contingut emocional, l'element metodològic que s'ha utilitzat és l'anàlisi de components independents (ICA). Posteriorment, s'ha corroborat que els patrons de sincronització cortical són diferents entre els dos grups. Per comprovar-ho s'ha realitzat un estudi detallat de la sincronització neuronal de llarg abast dels senyals detectats amb l’ICA. Per això s’ha dut a terme una anàlisi de correlacions de les sèries temporals d’ICA. Finalment, per poder conèixer la influència directa d'una regió del cervell en l'activitat fisiològica que es registra en altres regions d’aquest, s'han utilitzat tècniques d'anàlisi de connectivitat efectiva, més concretament anàlisi amb models autoregressius multivariants de sèries temporals. Resultats aconseguits La tècnica ICA ha permès identificar les xarxes de connectivitat funcional implicades en la detecció d'un estímul auditiu, tant emocional com neutre. Les relacions causals entre les xarxes detectades en el dos grups són clarament diferents. En el grup d’esquizofrènics amb al·lucinacions, s'ha observat una major desorganització causal i interacció més caòtica. Per una altra banda, la metodologia desenvolupada aporta una eina important per a l'estudi detallat de l'esquizofrènia i qualsevol altra patologia associada a problemes de connectivitat funcional.