Changes in Intrinsic Connectivity Networks Topology Across Levels of Dexmedetomidine-Induced Alteration of Consciousness
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Human consciousness is generally thought to emerge from the activity of intrinsic connectivity networks (resting-state networks [RSNs]) of the brain, which have topological characteristics including, among others, graph strength and efficiency. So far, most functional brain imaging studies in anesthetized subjects have compared wakefulness and unresponsiveness, a state considered as corresponding to unconsciousness. Sedation and general anesthesia not only produce unconsciousness but also phenomenological states of preserved mental content and perception of the environment (connected consciousness), and preserved mental content but no perception of the environment (disconnected consciousness). Unresponsiveness may be seen during unconsciousness, but also during disconnectedness. Deep dexmedetomidine sedation is frequently a state of disconnected consciousness. In this study, we were interested in characterizing the RSN topology changes across 4 different and steady-state levels of dexmedetomidine-induced alteration of consciousness, namely baseline (Awake, drug-free state), Mild sedation (drowsy, still responding), Deep sedation (unresponsive), and Recovery, with a focus on changes occurring between a connected consciousness state and an unresponsiveness state. METHODS: A functional magnetic resonance imaging database acquired in 14 healthy volunteers receiving dexmedetomidine sedation was analyzed using a method combining independent component analysis and graph theory, specifically looking at changes in connectivity strength and efficiency occurring during the 4 above-mentioned dexmedetomidine-induced altered consciousness states. RESULTS: Dexmedetomidine sedation preserves RSN architecture. Unresponsiveness during dexmedetomidine sedation is mainly characterized by a between-networks graph strength alteration and within-network efficiency alteration of lower-order sensory RSNs, while graph strength and efficiency in higher-order RSNs are relatively preserved. CONCLUSIONS: The differential dexmedetomidine-induced RSN topological changes evidenced in this study may be the signature of inadequate processing of sensory information by lower-order RSNs, and of altered communication between lower-order and higher-order networks, while the latter remain functional. If replicated in an experimental paradigm distinguishing, in unresponsive subjects, disconnected consciousness from unconsciousness, such changes would sustain the hypothesis that disconnected consciousness arises from altered information handling by lower-order sensory networks and altered communication between lower-order and higher-order networks, while the preservation of higher-order networks functioning allows for an internally generated mental content (or dream).
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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 | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 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 ».