Brain network correlates of recovery of consciousness and non-invasive brain stimulation
Notice bibliographique
Résumé
Brain-injured individuals may survive but become behaviorally unresponsive and are then said to be in a disorder of consciousness (DoC). Some of these patients are transiently aware of themselves and their surroundings (i.e. are conscious), while the rest are completely unconscious. This distinction is critical, as it has implications for end-of-life decision-making and access to care. Yet, 15 to 41% of patients who are minimally conscious are misdiagnosed as unconscious (Kondziella et al., 2016; Schnakers et al., 2009a). While neuroimaging methods such as positron emission tomography are available for prognosis, they are not accessible to all patients due to cost and medical contraindications. Further, there are no recommended treatment options for DoC patients beyond 4-16 weeks post-injury (Giacino et al., 2018). There is therefore a need for novel approaches to the prognosis and treatment of DoC. First, we investigated the relationship between 3-node functional motifs derived from high-density electroencephalogram (EEG) networks and states of anesthetic-induced unconsciousness in healthy adults (n=9). Node participation in a motif composed of long-range, source-sink connections was disrupted during states of anesthetic-induced unresponsiveness. Participation in a loop-like motif composed of short-range connections was disrupted during high levels of anesthesia and returned to its baseline state prior to recovery of responsiveness. Second, we measured the association between 3-node functional network motifs and recovery of consciousness in three cases of DoC. At baseline, the topography of node participation in motifs was similar to healthy controls in patients who eventually recovered. The ability of topographic network properties to reconfigure in response to an anesthetic perturbation was also associated with recovery. Third, we measured the effects of transcranial direct current stimulation (tDCS) applied to the left dorsolateral prefrontal cortex of healthy adults on scalp and source EEG networks to inform the eventual treatment of DoC. We found no statistically significant impact of 1 or 2 mA tDCS on brain networks as compared to sham stimulation.Taken together, these three studies highlight the usefulness of graph theoretical measures derived from high-density EEG for the prognostication of DoC and the neurophysiological assessment of tDCS response. This work raises several avenues for future exploration in the areas of prognosis and treatment of DoC, such as perturbation studies, optimized tDCS targeting algorithms and tDCS dose-response studies in DoC populations
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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 | 0,002 |
| 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) | 0,002 | 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 ».