人类皮质微观结构在一生中的与年龄相关的变化:高梯度扩散MRI的洞察力
Hansol Lee1, Hong-Hsi Lee1, Yixin Ma1
1Department of Radiology, Athinoula A. Martinos Center for Biomedical Imaging, Massachusetts General Hospital, Charlestown, Massachusetts, USA.
Aging cell
|August 9, 2024
概括
使用SOMA和神经密度成像 (SANDI) 的高梯度扩散MRI显示,与传统方法相比,对与年龄有关的大脑变化的敏感性更大. 这种技术可以提前检测老化大脑中的神经退行.
科学领域:
- 神经成像是一种神经成像.
- 生物物理学的生物物理.
- 老年学是指老年学的学科.
背景情况:
- 老龄化的人类大脑在一生中表现出微观结构的变化.
- 像DTI和DKI这样的扩散MRI技术在检测微妙的与年龄相关的变化方面存在局限性.
- 索马和神经密度成像 (SANDI) 是一种新的生物物理模型,提供了详细的灰色物质微观结构见解.
研究的目的:
- 评估高梯度扩散MRI与SANDI对与年龄相关的皮质微观结构变化的敏感性.
- 为了比较SANDI的灵敏度与传统的扩散MRI指标和宏观测量,如皮质体积.
主要方法:
- 在72名健康成年人 (19-85岁) 的横截面研究中.
- 使用300mT/m最大梯度强度的3T Connectome扫描仪获取多扩散MRI数据.
- 应用SANDI生物物理模型来估计内索马信号分数和索马半径.
主要成果:
- 在所有皮层叶片 (r = -0.60至 -0.69) 中,体内体内信号分数与年龄有很强的相关性.
- SANDI指标 (内索马信号分数,索马半径) 与皮质体积有显著的相关性.
- SANDI的年龄相关敏感度超过或与皮质体积相匹配,特别是在特定的区域.
- 与SANDI不同的是,DTI和DKI指标显示年龄与年龄的关联低至中等.
结论:
- 使用SANDI的高梯度扩散MRI对老化大脑中与年龄相关的微观结构变化高度敏感.
- 与DTI,DKI和皮质体积测量相比,SANDI指标显示神经退行症的灵敏度更高.
- 这种先进的成像方法对早期检测神经退行过程充满希望.
