将轻度认知障碍与正常认知分类:fMRI复杂性与Tau PET性能相匹配

科学领域:

• 神经成像是一种神经成像.
• 生物标志物发现发现
• 阿尔茨海默氏症疾病研究研究

背景情况:

• 陶蛋白积累是阿尔茨海默病 (AD) 的标志,导致神经元损失和认知能力下降.
• -PET成像是一种直接的生物标志物,但成本昂贵,涉及辐射,并且缺乏广泛的可访问性.
• 休息状态功能性MRI (rs-fMRI) 复杂性被探索为AD早期神经元功能障碍的非侵入性替代品.

研究的目的:

• 为了比较fMRI复杂性 (样本和多尺度) 与tau-PET在分类认知正常 (CN) 个体与轻度认知障碍 (MCI) 或AD的有效性.
• 识别和比较关键的大脑网络感兴趣的区域 (ROI) 用fMRI复杂性和tau-PET进行分类,揭示AD的神经解剖相关物.
• 确定fMRI复杂性作为早期AD检测的潜在替代生物标志物.

主要方法:

• 这是一项采用阿尔茨海默病神经成像计划 (ADNI) 数据库数据的横截面研究.
• 从rs-fMRI和tau-PET标准化吸收值比率 (SUVR) 地图中获得的全脑复杂性地图被生成.
• 3D卷积神经网络 (CNN) 分类与五倍交叉验证和离开一个网络的分析被用于分类和ROI识别.

主要成果:

• fMRI复杂性实现了与tau-PET可比的分类准确性,具有更高的F1得分 (0.64比0.61) 和曲线下的面积 (AUC; 0.73比0.67).
• 突出和背部注意力网络对基于fMRI复杂性的分类产生了最大影响.
• 背部注意网络是基于tau-PET的分类的主要贡献者.

结论:

• fMRI复杂性表明,在识别与AD相关的认知障碍方面,tau-PET的性能与tau-PET相当.
• 这表明fMRI复杂性作为一个可行的,无辐射成像生物标志物,用于早期检测和AD更广泛的临床应用.
• 每种模式所确定的部分不同的关键ROI突出了对AD相关变化的互补神经解剖学见解.