Brain network integration dynamics are associated with loss and recovery of consciousness induced by sevoflurane
Notice bibliographique
Résumé
The dynamic interplay of integration and segregation in the brain is at the core of leading theoretical accounts of consciousness. The human brain dynamically alternates between a sub-state where integration predominates, and a predominantly segregated sub-state, with different roles in supporting cognition and behaviour. Here, we combine graph theory and dynamic functional connectivity to compare resting-state functional MRI data from healthy volunteers before, during, and after loss of responsiveness induced with different concentrations of the inhalational anaesthetic, sevoflurane. We show that dynamic states characterised by high brain integration are especially vulnerable to general anaesthesia, exhibiting attenuated complexity and diminished small-world character. Crucially, these effects are reversed upon recovery, demonstrating their association with consciousness. Higher doses of sevoflurane (3% vol and burst-suppression) also compromise the temporal balance of integration and segregation in the human brain. Additionally, we demonstrate that reduced anticorrelations between the brain's default mode and executive control networks dynamically reconfigure depending on the brain's state of integration or segregation. Taken together, our results demonstrate that the integrated sub-state of brain connectivity is especially vulnerable to anaesthesia, in terms of both its complexity and information capacity, whose breakdown represents a generalisable biomarker of loss of consciousness and its recovery.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,000 |
| 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.
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 ».