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Impact of acute sleep deprivation on dynamic functional connectivity states

Li, C. und Fronczek, J. und Lange, D. und Hennecke, E. und Kroll, T. und Matusch, A. und Aeschbach, D. und Bauer, A. und Elmenhorst, E.-M. und Elmenhorst, D. (2019) Impact of acute sleep deprivation on dynamic functional connectivity states. Human Brain Mapping, 41 (4), Seiten 994-1005. Wiley. doi: 10.1002/hbm.24855. ISSN 1065-9471.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
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Offizielle URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/hbm.24855

Kurzfassung

Sleep deprivation (SD) could amplify the temporal fluctuation of spontaneous brain activities that reflect different arousal levels using a dynamic functional connectivity (dFC) approach. Therefore, we intended to evaluate the test–retest reliability of dFC characteristics during rested wakefulness (RW), and to explore how the properties of these dynamic connectivity states were affected by extended durations of acute sleep loss (28/52 hr). We acquired resting-state fMRI and neuropsychological datasets in two independent studies: (a) twice during RW and once after 28 hr of SD (n = 15) and (b) after 52 hr of SD and after 14 hr of recovery sleep (RS; n = 14). Sliding-window correlations approach was applied to estimate their covariance matrices and corresponding three connectivity states were generated. The test–retest reliability of dFC properties demonstrated mean dwell time and fraction of connectivity states were reliable. After SD, the mean dwell time of a specific state, featured by strong subcortical–cortical anticorrelations, was significantly increased. Conversely, another globally hypoconnected state was significantly decreased. Subjective sleepiness and objective performances were separately positive and negative correlated with the increased and decreased state. Two brain connectivity states and their alterations might be sufficiently sensitive to reflect changes in the dynamics of brain mental activities after sleep loss.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/130434/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Impact of acute sleep deprivation on dynamic functional connectivity states
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Li, C.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Fronczek, J.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lange, D.denise.lange (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hennecke, E.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kroll, T.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Matusch, A.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Aeschbach, D.daniel.aeschbach (at) dlrNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bauer, A.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Elmenhorst, E.-M.Eva-Maria.Elmenhorst (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0336-6705NICHT SPEZIFIZIERT
Elmenhorst, D.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2019
Erschienen in:Human Brain Mapping
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:41
DOI:10.1002/hbm.24855
Seitenbereich:Seiten 994-1005
Verlag:Wiley
ISSN:1065-9471
Status:veröffentlicht
Stichwörter:acute sleep deprivation; dynamic connectivity states; light sleep/drowsiness; resting-state fMRI; test–retest reliability
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Luftverkehrsmanagement und Flugbetrieb
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Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Schlaf und Humanfaktoren
Hinterlegt von: Sender, Alina
Hinterlegt am:20 Nov 2019 13:06
Letzte Änderung:27 Jun 2023 13:30

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