Altered Brain Criticality in Schizophrenia: New Insights From Magnetoencephalography
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Notice bibliographique
Résumé
Schizophrenia has a complex etiology and symptomatology that is difficult to untangle. After decades of research, important advancements toward 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. Schizophrenia patients had similar, although attenuated, patterns 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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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 découle