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氯胺酮和异丙酚麻醉对脑动力学差异影响的拓扑分析( Topological analysis of differential effects of ketamine and propofol anaesthesia on brain dynamics )
Thomas F. Varley Vanessa Denny Olaf Sporns Alice Patania
研究发现，意识体验的生动性与大脑动力学有关。异丙酚和氯胺酮虽然都是麻醉剂，但会产生不同的主观状态：我们探讨了这两种麻醉剂对由两只猕猴大脑皮层电生理活动记录重建的动态吸引子结构的不同影响。我们使用了两种方法：第一种方法将记录嵌入到连续的高维流形中，在流形上我们使用拓扑数据分析来推断高阶动力学的存在。第二种重构，即序数划分网络嵌入，使我们可以创建一个离散的状态转移网络，该网络易于信息论分析，包含了关于状态转移动力学的丰富信息。我们发现，清醒状态通常具有最丰富的结构，访问最多的状态，存在明显的高阶结构，以及最小的确定性动力学。相比之下，异丙酚的情况有最不同的动力学，过渡到一个更贫困，约束，低结构的制度。有趣的是，氯胺酮的情况似乎结合了这两个方面：虽然它通常不如清醒状态复杂，但几乎所有指标都远高于异丙酚。这些结果提供了比通常使用复杂性点度量所获得的更深刻和更全面的见解。
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