An altered balance of integrated and segregated brain activity is a marker of cognitive deficits following sleep deprivation
Notice bibliographique
Résumé
Sleep deprivation (SD) leads to impairments in cognitive function. Here, we tested the hypothesis that cognitive changes in the sleep-deprived brain can be explained by information processing within and between large-scale cortical networks. We acquired functional magnetic resonance imaging (fMRI) scans of 20 healthy volunteers during attention and executive tasks following a regular night of sleep, a night of SD, and a recovery nap containing nonrapid eye movement (NREM) sleep. Overall, SD was associated with increased cortex-wide functional integration, driven by a rise of integration within cortical networks. The ratio of within versus between network integration in the cortex increased further in the recovery nap, suggesting that prolonged wakefulness drives the cortex towards a state resembling sleep. This balance of integration and segregation in the sleep-deprived state was tightly associated with deficits in cognitive performance. This was a distinct and better marker of cognitive impairment than conventional indicators of homeostatic sleep pressure, as well as the pronounced thalamocortical connectivity changes that occurs towards falling asleep. Importantly, restoration of the balance between segregation and integration of cortical activity was also related to performance recovery after the nap, demonstrating a bidirectional effect. These results demonstrate that intra- and interindividual differences in cortical network integration and segregation during task performance may play a critical role in vulnerability to cognitive impairment in the sleep-deprived state. Can the cognitive changes that result from sleep deprivation be explained by information processing within and between large-scale networks in the brain? This study shows that the ratio of within- vs between-network integration is tightly associated with deficits in cognitive performance.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
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 | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 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 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 ».