Spectral peak analysis and intrinsic neural timescales as markers for the state of consciousness
Notice bibliographique
Résumé
Resting state EEG in patients with disorders of consciousness (DOC) is characterized by an increase of power in the delta frequency band and a concurrent decrease in the alpha range, equivalent to a weakening or disappearance of the alpha peak. Prolongation of Intrinsic Neural Timescales (INTs) is also associated with DOCs. Together, this raises the question whether the decreased alpha peak relates to the prolonged INTs and, importantly, how that can be used for diagnosing the state of consciousness in DOC individuals. Analyzing resting state EEG recordings from both healthy subjects and DOC patients, we measure INTs through autocorrelation window (ACW) and utilize peak analysis to quantify the weakening of the alpha peak. First, we replicate previous findings of prolonged ACW in DOC patients. We then identify significantly lower alpha peak measures in DOC compared to controls. Interestingly, spectral peaks shift from the alpha to the theta range in several DOC subjects while such change is absent in healthy controls. Next, our study reveals a close relationship between ACW and alpha peak in both healthy and DOC subjects, a correlation that holds for theta peaks in DOC. Further, the prolonged ACW correlates with the state of consciousness, as quantified by the Coma Recovery Scale-Revised (CRS-R), and mediates the relationship between theta peak and CRS-R. Finally, through split analyses and machine learning, we show that ACW and alpha peak measures conjointly distinguish healthy controls and DOC patients with high accuracy (95.5%). In conclusion, we demonstrate that the prolongation of ACW, together with spectral peak measures, holds promise to serve as additional EEG biomarkers for diagnosing the state of consciousness in DOC subjects.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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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 | 0,001 | 0,017 |
| 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 | 0,001 |
| 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 ».