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Enregistrement W4384829332 · doi:10.3390/e25071086

Probing Intrinsic Neural Timescales in EEG with an Information-Theory Inspired Approach: Permutation Entropy Time Delay Estimation (PE-TD)

2023· article· en· W4384829332 sur OpenAlexaff
Andrea Buccellato, Yasir Çatal, Patrizia Bisiacchi, Di Zang, Federico Zilio, Zhe Wang, Zengxin Qi, Ruizhe Zheng, Zeyu Xu, Xuehai Wu, Alessandra Del Felice, Ying Mao, Georg Northoff

Notice bibliographique

RevueEntropy · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineNeuroscience
ThématiqueNeural dynamics and brain function
Établissements canadiensRoyal Ottawa Mental Health CentreUniversity of Ottawa
Organismes subventionnairesUniversità degli Studi di PadovaNational Natural Science Foundation of ChinaShanghai Center for Brain Science and Brain-Inspired Technology
Mots-clésPermutation (music)Entropy estimationEntropy (arrow of time)ElectroencephalographyStatistical physicsInformation theoryArtificial intelligenceComputer scienceArtificial neural networkTransfer entropyMathematicsAlgorithmPattern recognition (psychology)Principle of maximum entropyPhysicsStatisticsPsychologyNeuroscienceQuantum mechanicsEstimator

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Time delays are a signature of many physical systems, including the brain, and considerably shape their dynamics; moreover, they play a key role in consciousness, as postulated by the temporo-spatial theory of consciousness (TTC). However, they are often not known a priori and need to be estimated from time series. In this study, we propose the use of permutation entropy (PE) to estimate time delays from neural time series as a more robust alternative to the widely used autocorrelation window (ACW). In the first part, we demonstrate the validity of this approach on synthetic neural data, and we show its resistance to regimes of nonstationarity in time series. Mirroring yet another example of comparable behavior between different nonlinear systems, permutation entropy-time delay estimation (PE-TD) is also able to measure intrinsic neural timescales (INTs) (temporal windows of neural activity at rest) from hd-EEG human data; additionally, this replication extends to the abnormal prolongation of INT values in disorders of consciousness (DoCs). Surprisingly, the correlation between ACW-0 and PE-TD decreases in a state-dependent manner when consciousness is lost, hinting at potential different regimes of nonstationarity and nonlinearity in conscious/unconscious states, consistent with many current theoretical frameworks on consciousness. In summary, we demonstrate the validity of PE-TD as a tool to extract relevant time scales from neural data; furthermore, given the divergence between ACW and PE-TD specific to DoC subjects, we hint at its potential use for the characterization of conscious states.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut 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 enseignants0,612
Score d'incertitude au seuil0,706

Scores Codex et Gemma par catégorie

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

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.

Tête enseignante Opus0,014
Tête enseignante GPT0,228
Écart entre enseignants0,214 · 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 tête enseignante, 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

Citations3
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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