Controlling for the effect of arterial-CO <sub>2</sub> fluctuations in resting-state fMRI: Comparing end-tidal CO <sub>2</sub> clamping and retroactive CO <sub>2</sub> correction
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The BOLD signal, as the basis of functional MRI, arises from both neuronal and vascular factors, with their respective contributions to resting state-fMRI still unknown. Among the factors contributing to “physiological noise”, dynamic arterial CO 2 fluctuations constitutes the strongest and the most widespread modulator of the grey-matter rs-fMRI signal. Some important questions are: (1) if we were able to clamp arterial CO 2 such that fluctuations are removed, what would happen to rs-fMRI measures? (2) falling short of that, is it possible to retroactively correct for CO 2 effects with equivalent outcome? In this study 13 healthy subjects underwent two rs-fMRI acquisition: During the “clamped” run, end-tidal CO 2 (PETCO 2 ) is clamped to the average PETCO 2 level of each participant, while during the “free-breathing” run, the PETCO 2 level is passively monitored but not controlled. PETCO 2 correction was applied to the free-breathing data by convolving PETCO 2 with its BOLD response function, and then regressing out the result. We computed the BOLD resting-state fluctuation amplitude (RSFA), as well as seed-independent mean functional connectivity (FC) as the weighted global brain connectivity (wGBC). Furthermore, connectivity between conditions were compared using coupled intrinsic-connectivity distribution (ICD) method. We ensured that PETCO 2 clamping did not significantly alter heart-beat and respiratory variation. We found that neither PETCO 2 clamping nor correction produced significant change in RSFA and wGBC. In terms of the ICD, PETCO 2 clamping and correction both reduced FC strength in the majority of grey matter regions, although the effect of PETCO 2 correction is considerably smaller than the effect of PETCO 2 clamping. Furthermore, while PETCO 2 clamping reduced inter-subject variability in FC, PETCO 2 correction increased the variability. Overall PETCO 2 correction is not the equivalent of PETCO 2 clamping, although it shifts FC values towards the same direction as clamping does.
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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 | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».