人类大脑神经退行性疾病的目标的大规模网络
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- PMID:19376066
- PMCID:PMC2691647
- DOI:10.1016 / j.neuron.2009.03.024
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多中心研究
人类大脑神经退行性疾病的目标的大规模网络
神经元。
。
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文摘
在开发期间,健康人类大脑结构的大规模、分布式、function-critical神经网络。神经退行性疾病一直认为这些系统的目标,但这一假设还没有系统地进行人类生活。我们使用网络敏感的神经影像学方法表明,五种不同的神经退行性综合症导致限制在五个不同的萎缩,健康,人类的内在功能连接网络。我们进一步发现之间的直接联系和灰质结构内在连接。在健康个体,节点在每个功能网络表现出灰质数量紧密相关。研究结果表明,人工神经网络可以通过同步基准定义活动,统一corticotrophic命运,和选择性的脆弱神经退行性疾病。未来的研究可能澄清这些复杂的系统是如何在开发过程中组装和受到疾病。
数据
患者组相比,用盐酸主题确定综合征萎缩模式。从这些地图,不同种子roi提取(见表S2)和使用功能(HC2)和结构(盐酸)相关性分析。这些实验确定功能内在连接网络(icn 1 - 5)和协方差结构网络(scn 1 - 5)与五syndrome-related种子。ICN然后SCN地图相比,所有五个综合征萎缩地图获得GOF分数,产生50总分((5×5萎缩ICN地图地图)+(5×5萎缩SCN地图地图),总结在图5。
(一)五个不同临床症状显示可分离的萎缩模式,其皮质最大值(圆圈)为ICN和SC分析提供了种子roi。(B)ICN映射实验确定了五个不同网络由五个综合征萎缩种子。(C)健康受试者进一步显示灰质体积协方差模式重现结果所示(一)和(B)。可视化的目的,结果显示在P < 0.00001未修正的(& C)和P < 0.001纠正高度和范围阈值(B)。在得了结果显示在代表MNI模板的部分大脑。在冠状和轴向图像,左边的图像对应于大脑的左侧。ANG =角回;FI = frontoinsula;opercularis IFGoper =额下回,帕尔斯;PMC =前运动皮层;TPole =颞极。
(一)减少灰质体积bvFTD与对照组(P < 0.05,整个大脑FWE纠正)发生在区域显示(B)本质上大胆的信号控制相关(P < 0.001,整个大脑高度和范围阈值)和纠正(C)结构性协方差控制(P < 0.05,整个大脑FWE纠正)。这些分布式空间地图重叠(D)在“网络”,反映了已知的灵长类神经解剖学的连接。AI =前脑岛、通道=背侧前扣带皮层,dlPFC =背外侧前额叶皮层,dPI =背岛叶,FO =额盖,MDthal = mediodorsal丘脑,SLEA = sublenticular扩展杏仁核,分别是vlPFC =腹外侧前额叶皮层、vmStr =腹内侧纹状体。
(一)的bvFTD-associated组级别ICA地图(父种子=右FI)被用来提取ROI timeseries大胆的信号从一个代表性的控制问题(B)。这些timeseries揭示相关功能信号产生的左翼和右翼FI和正确的通道,主要神经退化bvFTD疫源地。这些相同的ROI应用到每个65盐酸对象提取和情节当地灰质强度对池,每个ROI随机命令在x轴上说明了协方差结构(C)。块R FI灰质密度对L FI和通道强度揭示网络灰质相关性的强度(D)。a.u。=任意单位。
二进制空间模板来源于五个萎缩地图是用于生成“拟合优度”(GOF)分数反映如何健康的内在功能(A, B)和结构(C)相关地图符合每个综合症的萎缩模式。GOF被定义为t指数之间的差异意味着每个萎缩模板内部与外部,这样每个ICN或结构相关地图有一个“源”GOF得分,萎缩的地图用于推导其种子,剩下四个“其他”分数的四个萎缩模板。这个过程显示更高的GOF源与其他地图为每个种子在集团层面(A、C)。在单一学科级(B),所有icn显示明显更大的GOF源与其他萎缩地图。数据显示为+ / -东南部。(如适用)。* P < 0.05。* * P < 0.0005。
彩色区域突出体素中找到相关的地图症候群的萎缩(p < 0.0001,未修正的;病人与对照组)、内在功能连通性(ICA-derived;p < 0.01,纠正;健康对照组只)和协方差结构(p < 0.0001,未修正的;健康对照组只)。颜色代码(底部)指的是萎缩地图用来推导有关种子的ROI。这些结果,统计阈值增加潜在的重叠在五3-map数据集,说明目标大脑系统的可分离的性质。
评论
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