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通过 $q$ 统计分析大脑复杂性的神经生理学相关性

神经元与认知 2025-02-11 v1 统计力学 医学物理

摘要

研究通过 qq 统计学评估神经复杂性(NC)的方法前景,这种方法应用于不同类型和层级的脑活动的系统组织。在 70 名成年受试者身上,通过 qq 统计学应用于持续的 EEG 及其 20 个脑电通道的频谱功率来评估 NC。NC 被估计为所有通道(AllCh)以及每个单独通道(局部)在不同功能状态(FSs)下的估计值。将 qq 在不同 FSs 和单个通道之间进行比较,以及将其与每个 FSs 中 θ\theta(4-8Hz)、β1\beta_1(15-25Hz)等 EEG 频段的功率进行相关性分析。所有 FSs 中 AllCh 的 qq 值高于单个通道 FSs 的值。与先前研究一致,我们发现 NC 与年龄呈负相关。FSs 对 AllCh 中的 EEG qq 没有影响,尽管在局部,FSs 以一致方式调制 qq(例如,在闭眼状态下降低后脑部位的 qq)。 qq 通常与 θ\theta 功率呈正相关,与 β1\beta_1 功率呈负相关。这些发现支持 qq 统计学可用于描述人类 NC 的观点。 qqθ\theta 功率的关系与 FSs(如聆听音乐和睡眠时闭眼)中的高 NC 相一致,这与高阶表示相符,而不仅仅是低信息注意任务(OddBall)。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.06057,
  title  = {Neurophysiological correlates to the human brain complexity through $q$-statistical analysis of electroencephalogram},
  author = {Dimitri Marques Abramov and Daniel de Freitas Quintanilha and Henrique Santos Lima and Roozemeria Pereira Costa and Carla Kamil-Leite and Vladimir V. Lazarev and Constantino Tsallis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.06057},
  year   = {2025}
}

备注

19 pages and 8 figures