Altered brain criticality in Schizophrenia: New insights from MEG
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Schizophrenia has a complex etiology and symptomatology that is difficult to untangle. After decades of research, important advancements towards a central biomarker are still lacking. One of the missing pieces is a better understanding of how non-linear neural dynamics are altered in this patient population. In this study, the resting-state neuromagnetic signals of schizophrenia patients and healthy controls were analyzed in the framework of criticality. When biological systems like the brain are in a state of criticality, they are thought to be functioning at maximum efficiency (e.g., optimal communication and storage of information) and with maximum adaptability to incoming information. Here, we assessed the self-similarity and multifractality of resting-state brain signals recorded with magnetoencephalography in patients with schizophrenia patients and in matched controls. Our analysis showed a clear ascending, rostral to caudal gradient of self-similarity values in healthy controls, and an opposite gradient for multifractality (descending values, rostral to caudal). Schizophrenia patients had similar, although attenuated, gradients of self-similarity and multifractality values. Statistical tests showed that patients had higher values of self-similarity than controls in fronto-temporal regions, indicative of more regularity and memory in the signal. In contrast, patients had less multifractality than controls in the parietal and occipital regions, indicative of less diverse singularities and reduced variability in the signal. In addition, supervised machine-learning, based on logistic regression, successfully discriminated the two groups using measures of self-similarity and multifractality as features. Our results provide new insights into the baseline cognitive functioning of schizophrenia patients by identifying key alterations of criticality properties in their resting-state brain data.
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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 | 0,001 | 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 ».