ABSTRACT
Wide-Field Calcium Images (WFCI) directly reflect neuronal excitation, but their poor frame rate could be a drawback for time series analysis. This work was aimed at exploring the diagnostic capability retained by a time series obtained from calcium imaging data. To that purpose, we analyzed publicly available data from 2.88 hour continuous recordings of calcium images obtained from seven mice at different wake/sleep stages. Data were obtained from the Physionet portal and were submitted to Recurrence Quantification Analysis (RQA). The association between retrosplenial and parietal areas was also assessed. Nonlinear RQA analysis allowed to identify the right retrosplenial and parietal areas as particularly sensitive to changes in sleep walking condition. Specifically, our results suggested that the RQA feature lmean decreases in non-REM sleep_1 stage as compared to waking stage. Sleep (both sleep_1 stage and REM) apparently elicits an increase in the association between retrosplenial and parietal areas. Overall, these results suggest that RQA and association analysis are appropriate to assess modifications associated to changes in brain condition, in spite of the low sampling rate of WFCI signals.
Las Imágenes de Calcio de Campo Ancho (Wide-Field Calcium Images, WFCI) reflejan directamente la excitación neuronal, pero su escasa resolución temporal pudiera resultar un impedimento para el análisis de series temporales. El presente trabajo tuvo por finalidad explorar la capacidad diagnostica que retiene una serie temporal extraída de imágenes de calcio. Para ello, se estudió una base de datos disponible en la red que contiene registros de 2.88 horas de duración de imágenes de calcio correspondientes a 7 ratones transgénicos a diferentes estadios de sueño/vigilia. Los datos fueron descargados del portal Physionet y sometidos a Análisis de Cuantificación Recurrente (Recurrent Quantification Analysis, RQA). La asociación entre las áreas retrosplenial y parietal derechas fue también evaluada. El análisis no lineal mediante RQA permitió identificar las áreas retrosplenial y parietal derechas como zonas particularmente sensibles a cambios en el estado de sueño/vigilia. Específicamente, nuestros resultados sugieren que el índice l mean se redujo en el estadio 1 de sueño no REM en comparación con el estado de vigilia. El estado de sueño, tanto REM como no-REM aparentemente induce un reforzamiento en la apreciación entre las áreas retrosplenial y parietal derechas. En su conjunto, estos resultados apuntan que el análisis de RQA y de asociación entre áreas son pertinentes para sensar las modificaciones asociadas a cambios en el estado del cerebro, a pesar de la baja resolución temporal de las señales WFCI.
ABSTRACT
Se han reportado diferentes intentos de estimar la edad cardiovascular a partir de señales electrofisiológicas. Las propuestas publicadas presentan inconvenientes para su aplicación en la práctica clínica. Nos hemos propuesto estimar la edad cardiovascular a partir de tacogramas de 2 minutos de duración utilizando una medida no lineal (logaritmo del porcentaje de determinismo, log (DET)), obtenido a partir del Análisis de Cuantificación de Recurrencias. En una muestra de 62 sujetos presuntamente sanos con edades entre 9 y 79 años se obtuvo una excelente correlación entre edad y log (DET) ) r = 0.7981, comparable a los mejores valores reportados en la literatura utilizando técnicas más costosas. A partir de esos resultados se propone una vía para estimar los valores normativos para una población presuntamente sana. Se concluye que a partir de tacogramas de dos minutos de duración es posible obtener un buen estimador de la edad cardiovascular. El Análisis de Cuantificación de Recurrencias es una vía apropiada para estimar la edad cardiovascular, y la pérdida del porcentaje de determinismo con la edad posiblemente refleje una mayor contribución de los componentes estocásticos a la regulación del ritmo cardiaco en ancianos(AU)
Various attempts have been reported to estimate the cardiovascular age from different electrophysiological signals. Proposals published are hampered by drawbacks for application in clinical practice. We have proposed to estimate cardiovascular age from two- minutes tachograms using a non-linear measure (logarithm of the percentage of determinism, log (DET)) obtained from Recurrence Quantification Analysis. In a sample of 62 allegedly healthy subjects,9 to 79 years an excellent correlation between age and log (DET)) r = 0.7981 - comparable to the best values reported in the literature using more expensive techniques- was obtained. From these results the way is proposed to estimate the normative values for a presumably healthy population. It is concluded that from two-minutes tachograms it is possible to obtain a good estimate of the cardiovascular age. Recurrence Quantification Analysis of is an appropriate way to estimate cardiovascular age, and reduction in the percentage of determinism with age may reflect a greater contribution of stochastic regulation of heart rate components in the elderly subject(AU)