Heterogeneity of neuroanatomical patterns in prodromal Alzheimer’s disease: links to cognition, progression and biomarkers
Notice bibliographique
Résumé
See Coulthard and Knight (doi:10.1093/aww335) for a scientific commentary on this article.Individuals with mild cognitive impairment and Alzheimer's disease clinical diagnoses can display significant phenotypic heterogeneity. This variability likely reflects underlying genetic, environmental and neuropathological differences. Characterizing this heterogeneity is important for precision diagnostics, personalized predictions, and recruitment of relatively homogeneous sets of patients into clinical trials. In this study, we apply state-of-the-art semi-supervised machine learning methods to the Alzheimer's disease Neuroimaging cohort (ADNI) to elucidate the heterogeneity of neuroanatomical differences between subjects with mild cognitive impairment (n = 530) and Alzheimer's disease (n = 314) and cognitively normal individuals (n = 399), thereby adding to an increasing literature aiming to establish neuroanatomical and neuropathological (e.g. amyloid and tau deposition) dimensions in Alzheimer's disease and its prodromal stages. These dimensional approaches aim to provide surrogate measures of heterogeneous underlying pathologic processes leading to cognitive impairment. We relate these neuroimaging patterns to cerebrospinal fluid biomarkers, white matter hyperintensities, cognitive and clinical measures, and longitudinal trajectories. We identified four such atrophy patterns: (i) individuals with largely normal neuroanatomical profiles, who also turned out to have the least abnormal cognitive and cerebrospinal fluid biomarker profiles and the slowest clinical progression during follow-up; (ii) individuals with classical Alzheimer's disease neuroanatomical, cognitive, cerebrospinal fluid biomarkers and clinical profile, who presented the fastest clinical progression; (iii) individuals with a diffuse pattern of atrophy with relatively less pronounced involvement of the medial temporal lobe, abnormal cerebrospinal fluid amyloid-β1-42 values, and proportionally greater executive impairment; and (iv) individuals with notably focal involvement of the medial temporal lobe and a slow steady progression, likely representing in early Alzheimer's disease stages. These four atrophy patterns effectively define a 4-dimensional categorization of neuroanatomical alterations in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease that can complement existing dimensional approaches for staging Alzheimer's disease using a variety of biomarkers, which offer the potential for enabling precision diagnostics and prognostics, as well as targeted patient recruitment of relatively homogeneous subgroups of subjects for clinical trials.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».