睡眠脑电图中的排列时间不可逆性：对睡眠阶段的依赖性和相等值的影响
统计计算
2024-05-07 v1
摘要
时间不可逆性（TIR）是指受各种生理条件影响的非平衡大脑活动的表现；然而，睡眠对脑电图（EEG）TIR的影响尚未得到充分研究。在本文中，我们对不同睡眠阶段下EEG数据的排列时间不可逆性（pTIR）进行了全面研究。区分了两种基本序模式（即原始排列和幅度排列）以简化睡眠EEG，然后阐明了相等值和禁止排列对pTIR的影响。为了检测脑电信号的pTIR，从PhysioNet的公共多导睡眠图数据库中收集了5组EEG数据，分别对应清醒期、I期、II期、III期和快速眼动（REM）期。测试结果表明，睡眠EEG的pTIR随着睡眠阶段的加深而显著降低（p<0.001），其中清醒期和REM期EEG的差异大于其他阶段。比较分析和数值模拟支持相等值的重要性。相等状态的分布（幅度波动的简单量化）随着睡眠阶段的加深而显著增加（p<0.001）。如果忽略这些相等值，可能会在TIR的前后向和对称排列中产生错误的概率差异，导致矛盾的结果；此外，对称排列的升序和降序在睡眠EEG中也导致不同的结果。总体而言，睡眠EEG中的pTIR有助于我们理解定量TIR和睡眠EEG的分类。
引用
@article{arxiv.2405.02802,
title = {Permutation time irreversibility in sleep electroencephalograms: Dependence on sleep stage and the effect of equal values},
author = {Wenpo Yao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.02802},
year = {2024}
}
备注
13 pages, 9 figures