Biomarcadores topológicos de la enfermedad de Alzheimer a partir del análisis de la red cerebral funcional

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Ciencia de las redes
• Biología computacional

Sus antecedentes:

• La enfermedad de Alzheimer es un trastorno neurodegenerativo progresivo.
• La detección temprana de los cambios funcionales del cerebro es fundamental para el diagnóstico y la intervención oportunos.
• Este estudio investiga las alteraciones de la topología de la red en AD utilizando el análisis de redes múltiples.

Objetivo del estudio:

• Identificar los primeros biomarcadores de la enfermedad de Alzheimer a través del análisis de la conectividad cerebral.
• Descubrir posibles objetivos terapéuticos mediante el examen de las alteraciones de la red en la EA.
• Caracterizar los patrones de organización cerebral funcional en la enfermedad de Alzheimer en comparación con el envejecimiento saludable.

Principales métodos:

• Análisis secundario de un conjunto de datos EEG de acceso público (25 pacientes con AD, 25 controles sanos).
• Generación de matrices de conectividad funcional en siete bandas de frecuencia.
• Construcción y análisis de redes cerebrales múltiples utilizando enfoques teóricos de gráficos (modularidad, centralidad, distribución de motivos, capacidad de control).

Principales resultados:

• Las redes de AD mostraron una modularidad reducida y patrones de centralidad interrumpidos.
• El aumento de la ocurrencia de motivos de 2 y 3 nodos indicó una reorganización de la conectividad local.
• Los núcleos de red se desplazaron hacia las cortes temporales e insulares; la controlabilidad se redujo en AD.

Conclusiones:

• Las alteraciones topológicas específicas (reducción de la modularidad, alteración de la centralidad, disminución de la controlabilidad) están vinculadas a la degeneración de la red relacionada con la EA.
• El análisis de red múltiple de datos de EEG de múltiples frecuencias muestra potencial para el monitoreo de la progresión de la EA.
• Este enfoque puede detectar interrupciones sutiles de conectividad, ayudando al diagnóstico temprano y a los tratamientos personalizados.