用神经化学丰富的磁脑造影的动态因果模型,使用磁共振光谱学
Amirhossein Jafarian1, Laura E Hughes1, Natalie E Adams2
1Department of Clinical Neurosciences and Cambridge University Hospitals NHS Trust, University of Cambridge, United Kingdom; MRC Cognition and Brain Sciences Unit, University of Cambridge, Cambridge, UK.
NeuroImage
|May 27, 2023
概括
这项研究引入了贝叶斯框架,将神经递质水平与大脑连接性联系起来,使用7T-MRS和MEG. 它揭示了GABA和谷氨酸如何影响皮质中的特定突触连接.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 计算精神病学是一种计算精神病学.
- 神经成像是一种神经成像.
背景情况:
- 了解神经递质度与大脑网络动态之间的联系对神经科学至关重要.
- 现有的方法往往难以直接将体内神经递质水平与突触生理学联系起来.
- 超高场磁共振光谱 (7T-MRS) 和磁脑摄影 (MEG) 提供了对神经化学和大脑活动的互补见解.
研究的目的:
- 开发和验证一个层次的经验贝叶斯框架,用于测试有关神经递质度和突触生理学的假设.
- 用7T-MRS数据在MEG的动态因果建模 (DCM) 框架内建立突触生理学的经验先验.
- 为了确定由神经递质水平的个体差异影响的特定突触连接.
主要方法:
- 一个分层的经验贝叶斯框架,集成7T-MRS和MEG数据.
- 皮质微电路的第一级动态因果建模 (DCM) 来推断连接参数.
- 使用7T-MRS估计作为突触连接的经验先验的第二级分析,采用贝叶斯模型减少 (BMR).
主要成果:
- 该框架成功地确定了受个体神经递质水平影响的特定突触连接.
- 发现GABA度会影响深层和表面皮质层的局部复发性抑制性内在连接性.
- 谷氨酸会影响表面和深层之间的激发性连接,以及从表面到抑制性内部神经元之间的连接.
结论:
- 开发的贝叶斯框架为测试有关神经递质对大脑连接的影响的假设提供了一种可靠的方法.
- 这种方法通过揭示潜在的神经化学机制来增强对神经和精神疾病的理解.
- 该方法适用于磁脑电图 (MEG) 和电脑电图 (EEG),并可以为心理药物干预提供信息.
