Electrocorticographic Dynamics as a Novel Biomarker in Five Models of Epileptogenesis
Notice bibliographique
Résumé
Postinjury epilepsy (PIE) is a devastating sequela of various brain insults. While recent studies offer novel insights into the mechanisms underlying epileptogenesis and discover potential preventive treatments, the lack of PIE biomarkers hinders the clinical implementation of such treatments. Here we explored the biomarker potential of different electrographic features in five models of PIE. Electrocorticographic or intrahippocampal recordings of epileptogenesis (from the insult to the first spontaneous seizure) from two laboratories were analyzed in three mouse and two rat PIE models. Time, frequency, and fractal and nonlinear properties of the signals were examined, in addition to the daily rate of epileptiform spikes, the relative power of five frequency bands (theta, alpha, beta, low gamma, and high gamma) and the dynamics of these features over time. During the latent pre-seizure period, epileptiform spikes were more frequent in epileptic compared with nonepileptic rodents; however, this feature showed limited predictive power due to high inter- and intra-animal variability. While nondynamic rhythmic representation failed to predict epilepsy, the dynamics of the theta band were found to predict PIE with a sensitivity and specificity of >90%. Moreover, theta dynamics were found to be inversely correlated with the latency period (and thus predict the onset of seizures) and with the power change of the high-gamma rhythm. In addition, changes in theta band power during epileptogenesis were associated with altered locomotor activity and distorted circadian rhythm. These results suggest that changes in theta band during the epileptogenic period may serve as a diagnostic biomarker for epileptogenesis, able to predict the future onset of spontaneous seizures. SIGNIFICANCE STATEMENTPostinjury epilepsy is an unpreventable and devastating disorder that develops following brain injuries, such as traumatic brain injury and stroke, and is often associated with neuropsychiatric comorbidities. As PIE affects as many as 20% of brain-injured patients, reliable biomarkers are imperative before any preclinical therapeutics can find clinical translation. We demonstrate the capacity to predict the epileptic outcome in five different models of PIE, highlighting theta rhythm dynamics as a promising biomarker for epilepsy. Our findings prompt the exploration of theta dynamics (using repeated electroencephalographic recordings) as an epilepsy biomarker in brain injury patients.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 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 ».