Variability in Brain Responses to Galvanic Vestibular Stimulation: A Granger Causality Analysis of Independent Components in Resting-State EEG
Notice bibliographique
Résumé
BackgroundVestibular stimulation has emerged as a promising therapeutic tool for neurological conditions, including Parkinson's Disease.However, selecting optimal stimulation parameters is challenging due to the complexity of natural vestibular processing, where head movements occur around 1 Hz, and vestibular afferents fire between 60 and 100 spikes per second. ObjectiveThis study aimed to investigate electroencephalogram (EEG) responses to over 300 distinct Galvanic Vestibular Stimulation (GVS) protocols to understand how different waveforms affect brain activity.The protocols included sinusoidal, amplitude-modulated (AM), chirp AM, frequencymodulated (FM), and binary modulated (BN) stimuli.Methods EEG data were collected from five healthy subjects and analyzed using Independent Component Analysis (ICA) to isolate neural sources.ICASSO was employed to assess the stability of ICs across multiple ICA runs, ensuring their reliability.Granger causality (GC) tests were applied between GVS stimuli and extracted ICs to assess causal relationships, with corrections for multiple comparisons. ResultsPreliminary results from five subjects showed that approximately 250 out of 304 GVS protocols elicited significant Granger causality with EEG activity.Although inter-subject variability was notable, consistent patterns were observed within subjects.Specifically, in each subject, certain brain regions were consistently affected by particular GVS waveforms.For example, in subject 5, components in the occipital, central-parietal, frontal, and central regions showed significant causal relationships with GVS waveforms, including Chirp AM (75 Hz carrier, Beta chirp modulation), BN modulated (50-75 Hz), BN modulated (Gamma band), and FM (125 Hz carrier, 25 Hz modulation). DiscussionThe results indicate that GVS reliably influences brain activity, with significant causal relationships between GVS stimuli and EEG signals in most protocols.Although affected brain regions varied between subjects, consistent patterns within subjects suggest predictable neural modulation by GVS.This inter-subject variability highlights the need to optimize stimulation parameters for individualized therapeutic interventions.
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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 | 0,003 | 0,011 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,004 |
| 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 ».