Brain temporal complexity in explaining the therapeutic and cognitive effects of seizure therapy
Notice bibliographique
Résumé
Over 350 million people worldwide suffer from depression, a third of whom are medication-resistant. Seizure therapy remains the most effective treatment in depression, even when many treatments fail. The utility of seizure therapy is limited due to its cognitive side effects and stigma. The biological targets of seizure therapy remain unknown, hindering design of new treatments with comparable efficacy. Seizures impact the brains temporal dynamicity observed through electroencephalography. This dynamicity reflects richness of information processing across distributed brain networks subserving affective and cognitive processes. We investigated the hypothesis that seizure therapy impacts mood (depressive symptoms) and cognition by modulating brain temporal dynamicity. We obtained resting-state electroencephalography from 34 patients (age = 46.0 ± 14.0, 21 females) receiving two types of seizure treatments-electroconvulsive therapy or magnetic seizure therapy. We used multi-scale entropy to quantify the complexity of the brain's temporal dynamics before and after seizure therapy. We discovered that reduction of complexity in fine timescales underlined successful therapeutic response to both seizure treatments. Greater reduction in complexity of fine timescales in parieto-occipital and central brain regions was significantly linked with greater improvement in depressive symptoms. Greater increase in complexity of coarse timescales was associated with greater decline in cognition including the autobiographical memory. These findings were region and timescale specific. That is, change in complexity in occipital regions (e.g. O2 electrode or right occipital pole) at fine timescales was only associated with change in depressive symptoms, and not change in cognition, and change in complexity in parieto-central regions (e.g. Pz electrode or intra and transparietal sulcus) at coarser timescale was only associated with change in cognition, and not depressive symptoms. Finally, region and timescale specific changes in complexity classified both antidepressant and cognitive response to seizure therapy with good (80%) and excellent (95%) accuracy, respectively. In this study, we discovered a novel biological target of seizure therapy: complexity of the brain resting state dynamics. Region and timescale dependent changes in complexity of the brain resting state dynamics is a novel mechanistic marker of response to seizure therapy that explains both the antidepressant response and cognitive changes associated with this treatment. This marker has tremendous potential to guide design of the new generation of antidepressant treatments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».