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<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Hwang,&#x20;Eunjin</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Leksikov,&#x20;Sergey</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Yoon,&#x20;Younghyun</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Kim,&#x20;Yeayoung</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Choi,&#x20;Jee&#x20;Hyun</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="accessioned">2024-01-12T02:47:34Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="available">2024-01-12T02:47:34Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="created">2023-10-14</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="issued">2023-01</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="issn">0929-5313</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="uri">https:&#x2F;&#x2F;pubs.kist.re.kr&#x2F;handle&#x2F;201004&#x2F;76504</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="uri">https:&#x2F;&#x2F;link.springer.com&#x2F;article&#x2F;10.1007&#x2F;s10827-022-00841-9</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="abstract">In&#x20;the&#x20;aged&#x20;society&#x20;where&#x20;the&#x20;number&#x20;of&#x20;Alzheimer’s&#x20;disease&#x20;(AD)&#x20;patients&#x20;are&#x20;increasing,&#x20;delaying&#x20;the&#x20;onset&#x20;or&#x20;slowing&#x20;the&#x20;progress&#x20;of&#x20;the&#x20;disease&#x20;is&#x20;important&#x20;to&#x20;reduce&#x20;the&#x20;socioeconomic&#x20;costs&#x20;of&#x20;the&#x20;disease.&#x20;According&#x20;to&#x20;the&#x20;hypothetical&#x20;time&#x20;course&#x20;of&#x20;AD,&#x20;the&#x20;behavior&#x20;level&#x20;functional&#x20;decline&#x20;is&#x20;preceded&#x20;by&#x20;pathophysiological&#x20;and&#x20;structural&#x20;changes&#x20;in&#x20;the&#x20;brain.&#x20;Since&#x20;the&#x20;examination&#x20;of&#x20;pathophysiological&#x20;change&#x20;in&#x20;the&#x20;brain&#x20;is&#x20;costly&#x20;to&#x20;be&#x20;done&#x20;through&#x20;regular&#x20;check-ups,&#x20;there&#x20;is&#x20;an&#x20;increasing&#x20;demand&#x20;for&#x20;early&#x20;and&#x20;inexpensive&#x20;diagnostic&#x20;methods.&#x20;EEG&#x20;signals&#x20;contain&#x20;information&#x20;about&#x20;the&#x20;architecture&#x20;of&#x20;the&#x20;neural&#x20;network&#x20;in&#x20;the&#x20;brain.&#x20;EEGs&#x20;are&#x20;useful&#x20;in&#x20;diagnosing&#x20;brain&#x20;conditions&#x20;such&#x20;as&#x20;seizure&#x20;disorders&#x20;and&#x20;psychiatric&#x20;diseases&#x20;like&#x20;schizophrenia&#x20;but&#x20;there&#x20;is&#x20;no&#x20;established&#x20;EEG&#x20;time&#x20;course&#x20;or&#x20;EEG&#x20;biomarkers&#x20;for&#x20;AD&#x20;yet.&#x20;In&#x20;this&#x20;study&#x20;we&#x20;have&#x20;investigated&#x20;the&#x20;longitudinal&#x20;change&#x20;of&#x20;the&#x20;brain&#x20;using&#x20;EEG,&#x20;if&#x20;there&#x20;are&#x20;any&#x20;aspects&#x20;of&#x20;EEG&#x20;that&#x20;are&#x20;changing&#x20;with&#x20;disease&#x20;progression,&#x20;and&#x20;if&#x20;so,&#x20;what&#x20;the&#x20;aspects&#x20;are,&#x20;and&#x20;how&#x20;the&#x20;change&#x20;looks&#x20;like,&#x20;whether&#x20;it&#x20;is&#x20;abrupt&#x20;or&#x20;gradual,&#x20;and&#x20;whether&#x20;it&#x20;has&#x20;any&#x20;characteristic&#x20;time&#x20;point.&#x20;With&#x20;a&#x20;longitudinal&#x20;EEG&#x20;dataset&#x20;acquired&#x20;from&#x20;AD&#x20;model&#x20;(5xFAD)&#x20;mouse&#x20;brains&#x20;and&#x20;normal&#x20;mouse&#x20;brains,&#x20;we&#x20;present&#x20;a&#x20;new&#x20;approach&#x20;to&#x20;differentiate&#x20;the&#x20;change&#x20;of&#x20;diseased&#x20;brain&#x20;function&#x20;from&#x20;the&#x20;normal&#x20;by&#x20;using&#x20;random&#x20;forest&#x20;classifier.&#x20;On&#x20;a&#x20;monthly&#x20;basis,&#x20;baseline&#x20;EEGs&#x20;and&#x20;event-related&#x20;EEGs&#x20;with&#x20;auditory&#x20;stimuli&#x20;was&#x20;acquired&#x20;in&#x20;multiple&#x20;trials&#x20;for&#x20;each&#x20;mouse&#x20;from&#x20;four&#x20;brain&#x20;areas,&#x20;bilateral&#x20;frontal&#x20;and&#x20;parietal&#x20;cortices.&#x20;Individual&#x20;features&#x20;of&#x20;EEG&#x20;such&#x20;as&#x20;resting&#x20;and&#x20;evoked&#x20;state&#x20;band&#x20;power,&#x20;correlation&#x20;between&#x20;areas,&#x20;and&#x20;phase&#x20;locking&#x20;to&#x20;auditory&#x20;stimuli&#x20;were&#x20;acquired&#x20;throughout&#x20;the&#x20;ages.&#x20;Age-related&#x20;EEG&#x20;features&#x20;were&#x20;selected&#x20;with&#x20;Spearman’s&#x20;correlation&#x20;analysis&#x20;and&#x20;divided&#x20;into&#x20;training&#x20;and&#x20;testing&#x20;datasets&#x20;where&#x20;the&#x20;training&#x20;set&#x20;is&#x20;acquired&#x20;at&#x20;the&#x20;old&#x20;age&#x20;like&#x20;34&#x20;weeks.&#x20;A&#x20;random&#x20;forest&#x20;model&#x20;was&#x20;trained&#x20;to&#x20;distinguish&#x20;AD&#x20;mice&#x20;from&#x20;control&#x20;and&#x20;tested&#x20;in&#x20;5-week&#x20;windows&#x20;sliding&#x20;over&#x20;the&#x20;younger&#x20;age&#x20;dataset&#x20;with&#x20;1-week&#x20;step.&#x20;In&#x20;a&#x20;test&#x20;window,&#x20;experiments&#x20;were&#x20;repeated&#x20;30&#x20;times&#x20;with&#x20;a&#x20;random&#x20;state&#x20;seed&#x20;for&#x20;the&#x20;RF&#x20;model&#x20;and&#x20;the&#x20;evaluation&#x20;metrics&#x20;were&#x20;obtained&#x20;by&#x20;averaging&#x20;over&#x20;the&#x20;results&#x20;of&#x20;30&#x20;repetition.&#x20;In&#x20;the&#x20;random&#x20;forest&#x20;model&#x20;with&#x20;the&#x20;maximum&#x20;average&#x20;accuracy&#x20;over&#x20;testing&#x20;windows,&#x20;class&#x20;probabilities&#x20;were&#x20;obtained&#x20;and&#x20;the&#x20;divergence&#x20;of&#x20;probability&#x20;distributions&#x20;for&#x20;AD&#x20;and&#x20;control&#x20;mice&#x20;were&#x20;quantified&#x20;with&#x20;Kullback？Leibler&#x20;divergence.&#x20;Also,&#x20;feature&#x20;importance&#x20;was&#x20;determined&#x20;with&#x20;Gini&#x20;impurity&#x20;scores&#x20;and&#x20;visualized&#x20;with&#x20;a&#x20;decision&#x20;tree.&#x20;The&#x20;divergence&#x20;of&#x20;the&#x20;predicted&#x20;class&#x20;between&#x20;normal&#x20;and&#x20;AD&#x20;brains&#x20;was&#x20;found&#x20;dramatically&#x20;increasing&#x20;at&#x20;the&#x20;age&#x20;of&#x20;6？7&#x20;months&#x20;after&#x20;birth,&#x20;while&#x20;the&#x20;difference&#x20;between&#x20;two&#x20;started&#x20;to&#x20;be&#x20;observed&#x20;as&#x20;early&#x20;as&#x20;4-month&#x20;after&#x20;birth&#x20;which&#x20;is&#x20;the&#x20;earliest&#x20;age&#x20;detected&#x20;with&#x20;EEG,&#x20;and&#x20;at&#x20;which&#x20;the&#x20;memory&#x20;impairment&#x20;was&#x20;reported&#x20;to&#x20;start.&#x20;The&#x20;features&#x20;of&#x20;high&#x20;importance&#x20;in&#x20;predicting&#x20;the&#x20;class&#x20;probability&#x20;were&#x20;inter-trial&#x20;coherence&#x20;of&#x20;the&#x20;responses,&#x20;especially&#x20;in&#x20;gamma&#x20;band,&#x20;which&#x20;band&#x20;is&#x20;known&#x20;to&#x20;participate&#x20;in&#x20;cognitive&#x20;functions&#x20;such&#x20;as&#x20;perception,&#x20;attention&#x20;and&#x20;memory.&#x20;We&#x20;have&#x20;presented&#x20;a&#x20;new&#x20;method&#x20;to&#x20;quantify&#x20;temporal&#x20;changes&#x20;of&#x20;brain&#x20;function&#x20;in&#x20;AD&#x20;model&#x20;mice&#x20;using&#x20;machine&#x20;learning&#x20;method&#x20;and&#x20;shown&#x20;that&#x20;the&#x20;ensemble&#x20;of&#x20;EEG&#x20;features&#x20;could&#x20;capture&#x20;the&#x20;differentiation&#x20;of&#x20;diseased&#x20;and&#x20;normal&#x20;brain&#x20;states,&#x20;which&#x20;could&#x20;not&#x20;be&#x20;done&#x20;on&#x20;an&#x20;individual&#x20;feature&#x20;basis.</dcvalue>
<dcvalue element="language" qualifier="none">English</dcvalue>
<dcvalue element="publisher" qualifier="none">CNS</dcvalue>
<dcvalue element="title" qualifier="none">Bifurcation&#x20;of&#x20;normal&#x20;&amp;&#x20;AD&#x20;brains&#x20;detected&#x20;by&#x20;ensemble&#x20;learning&#x20;method&#x20;applied&#x20;to&#x20;longitudinal&#x20;EEG&#x20;data</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="bibliographicCitation">31st&#x20;Annual&#x20;Computational&#x20;Neuroscience&#x20;Meeting:&#x20;CNS*2022,&#x20;pp.S31&#x20;-&#x20;S32</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="title">31st&#x20;Annual&#x20;Computational&#x20;Neuroscience&#x20;Meeting:&#x20;CNS*2022</dcvalue>
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<dcvalue element="citation" qualifier="conferencePlace">Australia</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="conferenceDate">2022-07-16</dcvalue>
<dcvalue element="relation" qualifier="isPartOf">Journal&#x20;of&#x20;Computational&#x20;Neuroscience</dcvalue>
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