动态功能连接和转录组签名揭示了阿尔茨海默氏病频谱中的依赖阶段的大脑网络功能障碍

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 脑部成像 脑部成像
• 系统生物学 系统生物学

背景情况:

• 阿尔茨海默氏病谱 (ADS) 涉及渐进性的认知衰退.
• 动态功能连接 (dFC) 改变是ADS的早期指标.
• 了解dFC变化的分子机制对于早期诊断和治疗至关重要.

研究的目的:

• 调查ADS各个阶段大脑网络的动态变化.
• 确定改变大脑网络动态的分子支柱.
• 与认知表现相关联的dFC变化.

主要方法:

• 对239名参与者的横截面研究 (健康对照,主观认知衰退,轻度认知障碍,阿尔茨海默病).
• 休息状态功能性MRI (rs-fMRI) 分析使用领先的自身向量动力学分析 (LEiDA) 来捕获时间解析的dFC.
• 基因类别丰富分析将大脑状态与艾伦人类大脑图谱 (AHBA) 基因表达数据整合起来.

主要成果:

• 确定了10种复发性大脑状态,在早期ADS中变化的过渡概率和晚期停留时间/发生率的变化.
• 一种特定的大脑状态,涉及注意力,突出性和默认模式网络,与认知衰退和刺激抑制失衡有关.
• 相关基因丰富在甘氨酸介导的突触通路中,表达模式在疾病阶段内演变.

结论:

• 大脑网络动态的阶段依赖性变化是阿尔茨海默氏病谱的特征.
• 动态功能连接性变化与特定的分子途径相关,提供潜在的生物标志物.
• 这项研究提供了关于阿尔茨海默氏症神经生物学进展的见解.