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Enregistrement W4327894021 · doi:10.2196/45405

Exploring Digital Biomarkers of Illness Activity in Mood Episodes: Hypotheses Generating and Model Development Study

2023· article· en· W4327894021 sur OpenAlexvenueno aff
Gerard Anmella, Filippo Corponi, Bryan M. Li, Ariadna Mas, Miriam Sanabra, Isabella Pacchiarotti, Marc Valentí, Iría Grande, Antoni Benabarre, Anna Giménez‐Palomo, Marina Garriga, Isabel Agasi, Anna Bastidas, Myriam Cavero, Tabatha Fernández‐Plaza, Néstor Arbelo, Miquel Bioque, Clemente García‐Rizo, Norma Verdolini, Santiago Madero, Andréa Murru, Sílvia Amoretti, Anabel Martínez‐Arán, Victoria Ruíz, Giovanna Fico, Michele De Prisco, Vincenzo Oliva, Aleix Solanes, Joaquim Raduà, Ludovic Samalin, Allan H. Young, Eduard Vieta, Antonio Vergari, Diego Hidalgo‐Mazzei

Notice bibliographique

RevueJMIR mhealth and uhealth · 2023
Typearticle
Langueen
DomainePsychology
ThématiqueDigital Mental Health Interventions
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesEuropean Social FundInstituto de Salud Carlos IIIAgència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de RecercaFundación Bancaria Caixa d'Estalvis i Pensions de BarcelonaCentres de Recerca de CatalunyaCentro de Investigación Biomédica en Red de Salud MentalMinisterio de Ciencia e InnovaciónGeneralitat de CatalunyaEuropean Regional Development FundEuropean CommissionMinisterio de Ciencia, Innovación y UniversidadesUK Research and Innovation
Mots-clésMoodPsychologymHealthClinical psychologyMedicinePsychiatryPsychological intervention

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Depressive and manic episodes within bipolar disorder (BD) and major depressive disorder (MDD) involve altered mood, sleep, and activity, alongside physiological alterations wearables can capture. OBJECTIVE: Firstly, we explored whether physiological wearable data could predict (aim 1) the severity of an acute affective episode at the intra-individual level and (aim 2) the polarity of an acute affective episode and euthymia among different individuals. Secondarily, we explored which physiological data were related to prior predictions, generalization across patients, and associations between affective symptoms and physiological data. METHODS: We conducted a prospective exploratory observational study including patients with BD and MDD on acute affective episodes (manic, depressed, and mixed) whose physiological data were recorded using a research-grade wearable (Empatica E4) across 3 consecutive time points (acute, response, and remission of episode). Euthymic patients and healthy controls were recorded during a single session (approximately 48 h). Manic and depressive symptoms were assessed using standardized psychometric scales. Physiological wearable data included the following channels: acceleration (ACC), skin temperature, blood volume pulse, heart rate (HR), and electrodermal activity (EDA). Invalid physiological data were removed using a rule-based filter, and channels were time aligned at 1-second time units and segmented at window lengths of 32 seconds, as best-performing parameters. We developed deep learning predictive models, assessed the channels' individual contribution using permutation feature importance analysis, and computed physiological data to psychometric scales' items normalized mutual information (NMI). We present a novel, fully automated method for the preprocessing and analysis of physiological data from a research-grade wearable device, including a viable supervised learning pipeline for time-series analyses. RESULTS: Overall, 35 sessions (1512 hours) from 12 patients (manic, depressed, mixed, and euthymic) and 7 healthy controls (mean age 39.7, SD 12.6 years; 6/19, 32% female) were analyzed. The severity of mood episodes was predicted with moderate (62%-85%) accuracies (aim 1), and their polarity with moderate (70%) accuracy (aim 2). The most relevant features for the former tasks were ACC, EDA, and HR. There was a fair agreement in feature importance across classification tasks (Kendall W=0.383). Generalization of the former models on unseen patients was of overall low accuracy, except for the intra-individual models. ACC was associated with "increased motor activity" (NMI>0.55), "insomnia" (NMI=0.6), and "motor inhibition" (NMI=0.75). EDA was associated with "aggressive behavior" (NMI=1.0) and "psychic anxiety" (NMI=0.52). CONCLUSIONS: Physiological data from wearables show potential to identify mood episodes and specific symptoms of mania and depression quantitatively, both in BD and MDD. Motor activity and stress-related physiological data (EDA and HR) stand out as potential digital biomarkers for predicting mania and depression, respectively. These findings represent a promising pathway toward personalized psychiatry, in which physiological wearable data could allow the early identification and intervention of mood episodes.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,006
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,012
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,008
Score d'incertitude au seuil0,029

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0060,012
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,002
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0040,001

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.

Tête enseignante Opus0,271
Tête enseignante GPT0,441
Écart entre enseignants0,170 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations36
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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