在患有LPS诱导抑郁症的小鼠中,静态和动态的功能连接性改变:使用独立组件和图形理论分析的9.4T fMRI研究
Ying Liu1, Bo Rao2, Fuqing Zhou3
1Department of Radiology, The First Affiliated Hospital, Jiangxi Medical College, Nanchang University, China; Postdoctoral Research Station, The First Affiliated Hospital, Jiangxi Medical College, Nanchang University, Nanchang, 330006, People's Republic of China; Jiangxi Provincial Key Laboratory for Precision Pathology and Intelligent Diagnosis, Department of Radiology, The First Affiliated Hospital, Jiangxi Medical College, Nanchang University, China; Jiangxi Province Medical Imaging Research Institute, Nanchang, Jiangxi, China; Clinical Research Center for Medical Imaging In Jiangxi Province, China.
由脂聚糖 (LPS) 诱导的全身炎症改变了大脑的功能网络,导致类似抑郁症的行为和大脑代谢的减少. 这些网络变化突出显示了对炎症易受伤害的关键大脑区域.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 系统生物学 系统生物学
- 精神病学是一个精神病学.
背景情况:
- 系统性炎症越来越被认为是抑郁症等神经精神疾病的关键因素.
- 脂聚糖 (LPS) 诱导的炎症模型对于研究炎症对行为和神经变化的影响至关重要.
- 了解系统性炎症如何影响抑郁症中的动态大脑功能网络至关重要.
研究的目的:
- 研究LPS诱导的系统性炎症对小鼠大脑功能网络组织的影响.
- 分析静态和动态功能网络连接 (sFNC和dFNC) 的变化.
- 评估网络变化,行为,炎症和大脑代谢之间的关系.
主要方法:
- 在小鼠中利用高场 (9.4 T) 静止状态功能磁共振成像 (rs-fMRI).
- 采用独立组件分析 (ICA) 来识别15个功能性脑网络.
- 应用图形理论指标来评估网络效率,并进行行为和生化分析.
主要成果:
- 使用LPS诱导了类似抑郁症的行为,增加了周围炎症,并降低了大脑ATP水平.
- 在多个大脑网络中观察到sFNC和dFNC的显著变化,包括皮质,边缘和基底.
- 基底质节点效率下降和网络效率时间变异性下降,与行为和生化结果相关.
结论:
- 急性系统性炎症会破坏大脑功能网络的静态和动态方面.
- 这些干扰与情绪和代谢缺陷有关,使基础和皮质网络与炎症相关的脆弱性有关.
- 这项研究提供了系统层面的洞察力,了解炎症相关的神经心理症状的神经机制.
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