Délimitation du rôle des ondes alpha dans les changements neuronaux induits par l’exercice par l’EEG au repos

Résumé

Ce protocole vise à décoder la reprogrammation oscillatoire neuronale préfrontale en bande alpha induite par l’exercice aérobique chez les individus à forte anxiété de trait, en utilisant l’intégration EEG-apprentissage profond. Le modèle prédictif développé (précision de 81,82 %) identifie l’oscillation alpha comme le mécanisme central de l’atténuation de l’anxiété médiée par l’exercice, faisant progresser les objectifs de neuromodulation de précision pour les troubles émotionnels.

Résumé

L’intervention par l’exercice démontre un potentiel unique dans le traitement de la dysrégulation émotionnelle, mais l’ambiguïté de ses cibles de neuromodulation entrave le développement de prescriptions d’exercice précises. Cette étude examine l’anxiété de trait en tant que trouble émotionnel représentatif chez 40 étudiants universitaires à forte anxiété de trait, qui ont été répartis au hasard soit dans un groupe d’intervention d’exercice (exercice aérobique d’intensité modérée de 40 minutes, n = 20), soit dans un groupe témoin sans exercice (40 minutes de lecture silencieuse, n = 20), suivi d’une collecte de données EEG au repos. En intégrant l’électroencéphalographie (EEG) au repos après l’exercice avec des algorithmes d’apprentissage profond, nous avons développé un modèle prédictif temps-fréquence en bande alpha pour décoder systématiquement les mécanismes de reprogrammation oscillatoire neuronale dans le cortex préfrontal induits par l’exercice. Le modèle d’apprentissage profond a montré une efficacité de classification supérieure (précision 83,33 %, score F1 0,83, coefficient Kappa 0,67) dans l’identification des altérations de l’entropie spectrale de puissance de la bande alpha induites par l’exercice. Cette étude a été pionnière dans l’identification du rééquilibrage excitateur Alpha préfrontal par le remodelage de l’oscillation neuronale comme mécanisme central sous-jacent à l’atténuation de l’anxiété médiée par l’exercice.

Introduction

Dans la société contemporaine, l’accélération du rythme de vie et le fardeau croissant des pressions de la vie ont conduit à une augmentation significative de la prévalence de la dysrégulation émotionnelle. Parmi les diverses manifestations de la dysrégulation émotionnelle, l’anxiété, un sous-type répandu, pose un grand défi aux individus. Les thérapies pharmacologiques ont longtemps été considérées comme une approche fondamentale dans le traitement de la dysrégulation émotionnelle, en particulier de l’anxiété. Cependant, la recherche a montré qu’environ 30 % des personnes atteintes de dysrégulation émotionnelle ne répondent pas aux m....

Protocole

Cette étude a été approuvée par le Comité d’éthique de la recherche institutionnelle de l’Université des sports de Wuhan (2023016).

1. Participants à l’étude

1. Recruter 550 étudiants non sportifs d’une université sur une base volontaire. Effectuer une présélection pour la sélection des échantillons. À cette fin, comme le montre le tableau 1, utilisez l’Inventaire révisé de l’anxiété des traits d’État⁴¹ de la Chine.
2. Classez les individus ayant un score de 55 ou plus sur la sous-échelle de l’anxiété de trait comme ayant une anxiété de trait élevée e....

Résultats

Traitement des données EEG et analyse statistique

Les données EEG brutes ont été segmentées en époques de 2 s centrées sur le début de l’événement, conformément aux pratiques standard d’analyse temps-fréquence pour capturer la dynamique neuronale transitoire tout en minimisant les artefacts de bord. Chaque époque a subi une transformation en ondelettes continues (CWT) à l’aide d.......

Discussion

Dans le domaine de la recherche en santé mentale, il est d’une importance primordiale de comprendre les mécanismes neuronaux sous-jacents des interventions chez les personnes souffrant d’anxiété élevée. Cette étude a été conçue dans le but explicite d’explorer les biomarqueurs neuronaux associés à l’intervention de l’exercice chez ces individus grâce à l’utilisation de modèles d’intelligence artificielle. L’adoption de réseaux neuronaux profonds avancés, y compris des modèles comme EEGNe.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
BrainAmp SN	Produits cérébraux	AMP12081737 Standard	Acquisition des signaux électroencéphalogrammes (EEG)
Eprime Professional	OUTILS LOGICIELS DE PSYCHOLOGIE	2.0.10.92	Logiciel d’expériences de psychologie
cycle de mouvement 600	emotion fitness GmbH & Comté KG	F-EF-MC-650	Ergomètre de vélo
DCU (Unité de calcul profond)	HYGON	HYGON Z100L	Analyse du modèle
Python	Fondation Python Software	Python 3.8	Analyse du modèle