Human Spindle Variability
Notice bibliographique
Résumé
In humans, sleep spindles are 10- to 16-Hz oscillations lasting approximately 0.5–2 s. Spindles, along with cortical slow oscillations, may facilitate memory consolidation by enabling synaptic plasticity. Early recordings of spindles at the scalp found anterior channels had overall slower frequency than central-posterior channels. This robust, topographical finding led to dichotomizing spindles as “slow” versus “fast,” modeled as two distinct spindle generators in frontal versus posterior cortex. Using a large dataset of intracranial stereoelectroencephalographic (sEEG) recordings from 20 patients (13 female, 7 male) and 365 bipolar recordings, we show that the difference in spindle frequency between frontal and parietal channels is comparable to the variability in spindle frequency within the course of individual spindles, across different spindles recorded by a given site, and across sites within a given region. Thus, fast and slow spindles only capture average differences that obscure a much larger underlying overlap in frequency. Furthermore, differences in mean frequency are only one of several ways that spindles differ. For example, compared with parietal, frontal spindles are smaller, tend to occur after parietal when both are engaged, and show a larger decrease in frequency within-spindles. However, frontal and parietal spindles are similar in being longer, less variable, and more widespread than occipital, temporal, and Rolandic spindles. These characteristics are accentuated in spindles which are highly phase-locked to posterior hippocampal spindles. We propose that rather than a strict parietal-fast/frontal-slow dichotomy, spindles differ continuously and quasi-independently in multiple dimensions, with variability due about equally to within-spindle, within-region, and between-region factors. SIGNIFICANCE STATEMENT Sleep spindles are 10- to 16-Hz neural oscillations generated by cortico-thalamic circuits that promote memory consolidation. Spindles are often dichotomized into slow-anterior and fast-posterior categories for cognitive and clinical studies. Here, we show that the anterior-posterior difference in spindle frequency is comparable to that observed between different cycles of individual spindles, between spindles from a given site, or from different sites within a region. Further, we show that spindles vary on other dimensions such as duration, amplitude, spread, primacy and consistency, and that these multiple dimensions vary continuously and largely independently across cortical regions. These findings suggest that multiple continuous variables rather than a strict frequency dichotomy may be more useful biomarkers for memory consolidation or psychiatric disorders.
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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 | 0,001 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,011 | 0,003 |
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 ».