意識と全身麻酔中の本物で偽の位相同期強度

有限サイズの生理学的データセットのスペクトルコンテンツは、一貫性の偽の尺度を生成する可能性があります。これは、パワースペクトルの大幅な変化のため、一般麻酔中の脳波（EEG）に特に当てはまります。この研究では、意識、全身麻酔、回復中のEEGの本物で偽の位相同期強度（PSS）を定量的に評価しました。ランダム化データ法に基づいた計算アプローチは、本物で偽のPSSを評価するために使用されました。メソッドの有効性は、シミュレートされたデータセットでテストされました。この方法を、全身麻酔を受けた正常な被験者のEEGに適用し、フェーズ同期に対するEEG参照、データ長、およびスペクトル含有量の有限サイズ効果を調査しました。本物のPSSの最も影響力のある要因は、EEG参照のタイプでした。偽のPSSの最も影響力のある要因は、スペクトルコンテンツでした。本物で偽のPSSは、意識と麻酔を越えて各周波数帯域に特徴的な時間パターンを示しました。意識の状態に関する誤った解釈を避けるためには、全身麻酔中の本物と偽のPSSの両方の同時測定が必要です。

Spectral content in a physiological dataset of finite size has the potential to produce spurious measures of coherence. This is especially true for electroencephalography (EEG) during general anesthesia because of the significant alteration of the power spectrum. In this study we quantitatively evaluated the genuine and spurious phase synchronization strength (PSS) of EEG during consciousness, general anesthesia, and recovery. A computational approach based on the randomized data method was used for evaluating genuine and spurious PSS. The validity of the method was tested with a simulated dataset. We applied this method to the EEG of normal subjects undergoing general anesthesia and investigated the finite size effects of EEG references, data length and spectral content on phase synchronization. The most influential factor for genuine PSS was the type of EEG reference; the most influential factor for spurious PSS was the spectral content. Genuine and spurious PSS showed characteristic temporal patterns for each frequency band across consciousness and anesthesia. Simultaneous measurement of both genuine and spurious PSS during general anesthesia is necessary in order to avoid incorrect interpretations regarding states of consciousness.