在完全和不完全脊髓损伤患者的不同大脑网络模式基于图形理论分析

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 神经成像是一种神经成像.
• 系统生物学 系统生物学

背景情况:

• 脊髓损伤 (SCI) 显著影响大脑网络拓和功能.
• 完全脊髓损伤 (CSCI) 和不完全脊髓损伤 (ISCI) 之间的区别对于有针对性的治疗至关重要.
• 了解SCI背后的神经生物学机制对于开发有效的干预措施至关重要.

研究的目的:

• 在CSCI和ICSCI患者中比较大脑网络的拓性质和结构功能合.
• 阐明CSCI和ICSCI在大脑网络上的独特的神经生物学影响.
• 确定客观的神经生物学标志物,以区分CSCI与ICSCI.

主要方法:

• 使用静止状态功能磁共振成像 (fMRI) 进行功能连接 (FC) 分析.
• 使用扩散张力成像 (DTI) 进行结构连接 (SC) 评估.
• 应用图形理论分析来检查SC和FC网络并估计SC-FC合.

主要成果:

• 与对照组相比,CSCI患者的SC效率降低 (路径长度增加,全球和本地效率降低).
• 在ICSCI患者中,增加了FC小世界性,聚类系数和局部效率,同时减少了SC-FC合.
• 与临床分数相关的特定网络指标:CSCI中的SC与运动分数,ICSCI中的FC和SC-FC合与感觉/运动分数.

结论:

• CSCI与结构性大脑网络效率受损有关.
• ICSCI的特点是局部功能连接的改变和结构功能合的中断.
• 在CSCI和ICSCI患者中,不同的网络指标为诊断和指导治疗策略提供了潜在的客观生物标志物.