EEG-based biomarkers for galvanic vestibular stimulation (GVS) effects in Parkinson’s disease
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background: The effects of GVS in PD appear to be stimulus- and subject-dependent. However, determining the behavioral effects (e.g. on motor vigor (MV)) from the infinite number of potential stimuli would take an intractably long time. By assessing the EEG, a high-dimensional intermediate step between (i.e., from {GVS -> behavior} to {GVS -> EEG -> behavior}, we propose to rapidly assess the effects of GVS on the EEG and/or predict the behavioral effects of EEG changes. Objective: To explore multiple complementary GVS related biomarkers, including EEG Microstates, Phase Amplitude Coupling (PAC), and Deep Koopman-based EEG analysis. Methods: Data were collected from 20 healthy control (HC) and 18 PD adults performing a delayed squeeze bulb task with sham or multi-sine (50-100 Hz "GVS1" or 100-150 Hz "GVS2") stimuli. Time from the onset of the “Go” cue to the peak of maximum pressure in the squeeze bulb was taken as a metric for MV. We took the EEG 1-s prior to the peak time to predict MV. We employed the Microstate Analysis plugin for EEGLAB. For the PAC biomarker, a deep convolutional neural network based on transfer learning from the VGG-16 architecture was used to estimate MV. To implement a Deep Koopman approach, we examined the EEG time locked to the “Go” signal. Results: For the microstate analysis biomarker, the GVS2 stimulus had similar effects in PD subjects as dopaminergic medication. The PAC-based biomarker predicted MV with mean absolute error of 54.8 msec. There was a positive correlation between movement time in PD subjects and their similarity of their EEG Koopman trajectories to HCs. Discussion: Despite MV normally assumed to be encoded in the basal ganglia, EEG biomarkers can be used to both predict MV, and infer GVS effects. These, and other EEG-based biomarkers, will streamline efforts for precision stimulus design. Research Category and Technology and Methods Translational Research: 15. Electroencephalography (EEG) Keywords: Parkinson's disease, Galvanic vestibular stimulation, Microstates, Phase Amplitude Coupling
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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 | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| 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) | 0,000 | 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 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 ».