Event-related changes of the prefrontal cortex oxygen delivery and metabolism during driving measured by hyperspectral fNIRS
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
Recent technological advancements in optical spectroscopy allow for the construction of hyperspectral (broadband) portable tissue oximeters. In a series of our recent papers we have shown that hyperspectral NIRS (hNIRS) has similar or better capabilities in the absolute tissue oximetry as frequency-domain NIRS, and that hNIRS is also very efficient in measuring temporal changes in tissue hemoglobin concentration and oxygenation. In this paper, we extend the application of hNIRS to the measurement of event-related hemodynamic and metabolic functional cerebral responses during simulated driving. In order to check if hNIRS can detect event-related changes in the brain, we measured the concentration changes of oxygenated (HbO2) and deoxygenated (HHb) hemoglobin and of the oxidized state of cytochrome c oxidase, on the right and left prefrontal cortices (PFC) simultaneously during simulated driving on sixteen healthy right-handed participants (aged between 22-32). We used our in-house hNIRS system based on a portable spectrometer with cooled CCD detector and a driving simulator with a fully functional steering wheel and foot pedals. Each participant performed different driving tasks and participants were distracted during some driving conditions by asking general knowledge true/false questions. Our findings suggest that more complex driving tasks (non-distracted) deactivate PFC while distractions during driving significantly activate PFC, which is in agreement with previous fMRI results. Also, we found the changes in the redox state of the cytochrome C oxidase to be very consistent with those in the concentrations of HbO2 and HHb. Overall our findings suggest that in addition to the suitability of absolute tissue oximetry, hyperspectral NIRS may also offer advantages in functional brain imaging. In particular, it can be used to measure the metabolic functional brain activity during actual driving.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle