Altered Global Brain Signal during Physiologic, Pharmacologic, and Pathologic States of Unconsciousness in Humans and Rats
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Consciousness is supported by integrated brain activity across widespread functionally segregated networks. The functional magnetic resonance imaging-derived global brain signal is a candidate marker for a conscious state, and thus the authors hypothesized that unconsciousness would be accompanied by a loss of global temporal coordination, with specific patterns of decoupling between local regions and global activity differentiating among various unconscious states. METHODS: Functional magnetic resonance imaging global signals were studied in physiologic, pharmacologic, and pathologic states of unconsciousness in human natural sleep (n = 9), propofol anesthesia (humans, n = 14; male rats, n = 12), and neuropathological patients (n = 21). The global signal amplitude as well as the correlation between global signal and signals of local voxels were quantified. The former reflects the net strength of global temporal coordination, and the latter yields global signal topography. RESULTS: A profound reduction of global signal amplitude was seen consistently across the various unconscious states: wakefulness (median [1st, 3rd quartile], 0.46 [0.21, 0.50]) versus non-rapid eye movement stage 3 of sleep (0.30 [0.24, 0.32]; P = 0.035), wakefulness (0.36 [0.31, 0.42]) versus general anesthesia (0.25 [0.21, 0.28]; P = 0.001), healthy controls (0.30 [0.27, 0.37]) versus unresponsive wakefulness syndrome (0.22 [0.15, 0.24]; P < 0.001), and low dose (0.07 [0.06, 0.08]) versus high dose of propofol (0.04 [0.03, 0.05]; P = 0.028) in rats. Furthermore, non-rapid eye movement stage 3 of sleep was characterized by a decoupling of sensory and attention networks from the global network. General anesthesia and unresponsive wakefulness syndrome were characterized by a dissociation of the majority of functional networks from the global network. This decoupling, however, was dominated by distinct neuroanatomic foci (e.g., precuneus and anterior cingulate cortices). CONCLUSIONS: The global temporal coordination of various modules across the brain may distinguish the coarse-grained state of consciousness versus unconsciousness, while the relationship between the global and local signals may define the particular qualities of a particular unconscious state.
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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) | 0,000 | 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) | 0,001 | 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.
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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 ».