Sleep spindles are resilient to extensive white matter deterioration
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Sleep spindles are an essential part of non-rapid eye movement sleep, notably involved in sleep consolidation, cognition, learning and memory. These oscillatory waves depend on an interaction loop between the thalamus and the cortex, which relies on a structural backbone of thalamo-cortical white matter tracts. It is still largely unknown if the brain can properly produce sleep spindles when it underwent extensive white matter deterioration in these tracts, and we hypothesized that it would affect sleep spindle generation and morphology. We tested this hypothesis with chronic moderate to severe traumatic brain injury (n = 23; 30.5 ± 11.1 years old; 17 m/6f), a unique human model of extensive white matter deterioration, and a healthy control group (n = 27; 30.3 ± 13.4 years old; 21m/6f). Sleep spindles were analysed on a full night of polysomnography over the frontal, central and parietal brain regions, and we measured their density, morphology and sigma-band power. White matter deterioration was quantified using diffusion-weighted MRI, with which we performed both whole-brain voxel-wise analysis (Tract-Based Spatial Statistics) and probabilistic tractography (with High Angular Resolution Diffusion Imaging) to target the thalamo-cortical tracts. Group differences were assessed for all variables and correlations were performed separately in each group, corrected for age and multiple comparisons. Surprisingly, although extensive white matter damage across the brain including all thalamo-cortical tracts was evident in the brain-injured group, sleep spindles remained completely undisrupted when compared to a healthy control group. In addition, almost all sleep spindle characteristics were not associated with the degree of white matter deterioration in the brain-injured group, except that more white matter deterioration correlated with lower spindle frequency over the frontal regions. This study highlights the resilience of sleep spindles to the deterioration of all white matter tracts critical to their existence, as they conserve normal density during non-rapid eye movement sleep with mostly unaltered morphology. We show that even with such a severe traumatic event, the brain has the ability to adapt or to withstand alterations in order to conserve normal sleep spindles.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,002 |
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 tête enseignante, 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 ».