Ítem
Acceso Abierto
Sleep physiological network analysis in children
Título de la revista
Autores
Orjuela-Cañón, Alvaro David
Jutinico, Andrés Leonardo
Bazurto-Zapata, Maria Angelica
Duenas-Meza
Fecha
2021-06-21
Directores
ISSN de la revista
Título del volumen
Editor
Buscar en:
Métricas alternativas
Resumen
El estudio tuvo como objetivo analizar las interacciones fisiológicas del cuerpo humano mediante el uso de redes fisiológicas, considerando los distintos sistemas corporales como nodos dentro de una red de comunicación. Se empleó la causalidad de Granger para evaluar la conectividad entre señales de electroencefalografía (EEG) y variabilidad de la frecuencia cardíaca (HRV) durante el sueño. Se analizaron datos retrospectivos de diez adultos y diez niños obtenidos de registros de polisomnografía de personas con sospecha de trastornos del sueño. Se realizaron comparaciones estadísticas entre ambos grupos utilizando pruebas de chi-cuadrado. Los resultados mostraron diferencias significativas en la conectividad cerebral, así como en las interacciones entre el cerebro y el corazón. En particular, se observó que en los niños existe un mayor flujo de información desde el corazón hacia el cerebro en comparación con los adultos. El estudio constituye un primer acercamiento al análisis del sueño infantil mediante la causalidad de Granger y sugiere que los niños presentan mayor interacción dentro de la red cerebral durante el sueño, lo cual puede aportar a la comprensión de los procesos fisiológicos del sueño en etapas tempranas del desarrollo.
Abstract
Objective: Physiological networks have recently been employed as an alternative to analyze the interaction of the human body. Within this option, different systems are analyzed as nodes inside a communication network as well how information flows. Several studies have been proposed to study sleep subjects with the help of the Granger causality computation over electroencephalographic and heart rate variability signals. However, following this methodology, novel approximations for children subjects are presented here, where comparison between adult and children sleep is followed through the obtained connectivities. Methods: Data from ten adults and children were retrospectively extracted from polysomnography records. Database was extracted from people suspected of having sleep disorders who participated in a previous study. Connectivity was computed based on Granger causality, according to preprocessing of similar studies in this field. A comparison for adults and children groups with a chi-square test was followed, employing the results of the Granger causality measures. Results: Results show that differences were mainly established for nodes inside the brain network connectivity. Additionally, for interactions between brain and heart networks, it was brought to light that children physiology sends more information from heart to brain nodes compared to the adults group. Discussion: This study represents a first sight to children sleep analysis, employing the Granger causality computation. It contributes to understand sleep in children employing measurements from physiological signals. Preliminary findings suggest more interactions inside the brain network for children group compared to adults group.
Palabras clave
Sueño infantil , Causalidad de Granger , Redes fisiológicas , Conectividad cerebral , Variabilidad de la frecuencia cardíaca , Electroencefalografía (EEG) , Interacción cerebro-corazón , Trastornos del sueño , Desarrollo neurológico , Polisomnografía
Keywords
Granger causality , Polysomnography , Brain-heart connectivity , Physiological networks , Heart Rate Variability , Electroencephalography
