自闭症谱系障碍中的年龄非典型的大脑功能网络:规范建模方法

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 发展心理学 发展心理学
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 自闭症谱系障碍 (ASD) 研究面临的挑战是由于显著的生物学和临床异质性.
• 传统的病例控制研究往往忽略了个体差异,限制了潜在的生物变异的识别.
• 规范性建模提供了一种方法,可以在个人层面上确定功能网络开发中的偏差.

研究的目的:

• 分析ASD个体和典型发达 (TD) 控制的个性化大脑功能连接 (FC) 地图.
• 开发一个网络大脑发育的规范模型,并确定ASD中与年龄相关的非典型性.
• 探索ASD症状与大脑网络特征之间的关系.

主要方法:

• 利用自闭症脑成像数据交换 (ABIDE) 数据库与1218名参与者 (ASD和TD),年龄在5-40岁之间.
• 生成个性化的全脑功能连接 (FC) 地图.
• 应用局部多项式回归用于规范建模,并评估ASD症状和大脑网络之间的相关性.

主要成果:

• 确定了一组患有自闭症的个体,表现出高度非典型的个人水平FC (超过2个标准偏差的规范值).
• 观察到不同的队列级网络模式,特别是在默认模式网络中,ASD参与者的异常率随着年龄的增长而增加.
• 发现了功能网络偏差与ASD中重复性行为和社会沟通症状的严重程度之间的显著联系.

结论:

• 患有自闭症的个体表现出独特和高度个性化的大脑功能网络发展轨迹.
• 发展轨迹在ASD和TD个体之间有所不同,这表明在比较幼儿时存在挑战.
• 这些发现有助于更好地理解ASD的生物异质性,并支持开发精准医学方法.