Original Article
Characteristic times in sleep-waking electroencephalograms
Tiempos caracterísiticos en electroencefalogramas de sueño/vigilia
Rev Neurol 2002
, 35(5),
415–419;
https://doi.org/10.33588/rn.3505.2002299
Abstract
INTRODUCTION and AIMS. EEG signals emerge from the collective behaviour of large neuronal aggregates and betrays the information processed by neocortex. This electrophysiological collective activity varies with the brain function. Thus, one can ask whether there exists any indication of that neuronal activity in the EEG record. In this work this question is considered in the particular case of sleep/awake EEG’s. To this aim, the concept of lacunarity is proposed as a tool to analyse the texture of the EEG samples. From the resulting lacunarity profiles an index is defined which represents a characteristic time of each phase.
PATIENTS AND METHODS The samples analysed corresponds to 30 seconds epochs from polysomnographic night records. Essential details for the computation of lacunarity patterns and the propounded index are given. The mean values of characteristic times (in seconds) are: 0.43 (phaseI); 0.73 (phaseII); 1.12 (phaseIII/IV); 0.65 (REM); 0.12 (relaxed wakefulness). RESULTS and
CONCLUSIONS With this criterium, the awake state is clearly distinguished from phaseI and REM sleep, whereas REM sleep comes out to be similar to phaseII. Finally, statistical analysis of results suggests the possibility to interpret this index as a complementary tool for reading polysomnographies as well as its application to different physiological or pathological situations of EEG records.
PATIENTS AND METHODS The samples analysed corresponds to 30 seconds epochs from polysomnographic night records. Essential details for the computation of lacunarity patterns and the propounded index are given. The mean values of characteristic times (in seconds) are: 0.43 (phaseI); 0.73 (phaseII); 1.12 (phaseIII/IV); 0.65 (REM); 0.12 (relaxed wakefulness). RESULTS and
CONCLUSIONS With this criterium, the awake state is clearly distinguished from phaseI and REM sleep, whereas REM sleep comes out to be similar to phaseII. Finally, statistical analysis of results suggests the possibility to interpret this index as a complementary tool for reading polysomnographies as well as its application to different physiological or pathological situations of EEG records.
Resumen
Introduction y objetivos. La señal EEG es el resultado del comportamiento medio de grandes poblaciones de neuronas agregadas y, por tanto, refleja en gran medida la información procesada en el neocórtex. Esta actividad electrofisiológica colectiva será diferente para las distintas funciones cerebrales. Cabe, pues, plantear la siguiente pregunta: ¿Existe en los trazados EEG alguna indicación que pueda cuantificarse de aquella actividad neuronal colectiva? Esta es la cuestión que abordamos en el presente trabajo, y nos limitamos a registros EEG de sueño y vigilia en estado de relajación mental. Proponemos aplicar a estos EEG el concepto de lagunaridad como un método para analizar la textura de las muestras. A partir de los patrones obtenidos, definimos un índice que representa un tiempo característico de cada fase.
Pacientes y métodos Las muestras analizadas corresponden a fragmentos de 30 segundos obtenidos durante registros polisomnográficos nocturnos. Los detalles esenciales para el cálculo de los patrones de lagunaridad y del índice propuesto se describen en el texto. Estos tiempos característicos toman los siguientes valores (en segundos): 0,43 (faseI); 0,73 (faseII); 1,12 (faseIII/IV); 0,65 (REM); 0,12 (vigilia en relajación mental). Resultados y conclusiones. Con este criterio, la vigilia se diferencia claramente de la faseI (somnolencia) y del sueño paradójico (REM). A su vez, el sueño REM resulta ser semejante a la faseII y claramente distinto de la faseI. Finalmente, sobre la base del análisis estadístico de los resultados, se apunta la posibilidad de incorporar este índice como un elemento de ayuda adicional en la lectura de polisomnografías, o su aplicación a diferentes situaciones fisiológicas o incluso patológicas del registro EEG.
Pacientes y métodos Las muestras analizadas corresponden a fragmentos de 30 segundos obtenidos durante registros polisomnográficos nocturnos. Los detalles esenciales para el cálculo de los patrones de lagunaridad y del índice propuesto se describen en el texto. Estos tiempos característicos toman los siguientes valores (en segundos): 0,43 (faseI); 0,73 (faseII); 1,12 (faseIII/IV); 0,65 (REM); 0,12 (vigilia en relajación mental). Resultados y conclusiones. Con este criterio, la vigilia se diferencia claramente de la faseI (somnolencia) y del sueño paradójico (REM). A su vez, el sueño REM resulta ser semejante a la faseII y claramente distinto de la faseI. Finalmente, sobre la base del análisis estadístico de los resultados, se apunta la posibilidad de incorporar este índice como un elemento de ayuda adicional en la lectura de polisomnografías, o su aplicación a diferentes situaciones fisiológicas o incluso patológicas del registro EEG.
Keywords
Lacunarity
Polysomnography
Sleep
Time series
Waking state
Palabras Claves
EEG
Lagunaridad
Polisomnografía
Series temporales
Sueño
Vigilia