Brain atrophy progression in Parkinson’s disease is shaped by connectivity and local vulnerability
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Brain atrophy has been reported in the early stages of Parkinson’s disease, but there have been few longitudinal studies. How intrinsic properties of the brain, such as anatomical connectivity, local cell-type distribution and gene expression combine to determine the pattern of disease progression also remains unknown. One hypothesis proposes that the disease stems from prion-like propagation of misfolded alpha-synuclein via the connectome that might cause varying degrees of tissue damage based on local properties. Here, we used MRI data from the Parkinson Progression Markers Initiative to map the progression of brain atrophy over 1, 2 and 4 years compared with baseline. We derived atrophy maps for four time points using deformation-based morphometry applied to T1-weighted MRI from 120 de novo Parkinson’s disease patients, 74 of whom had imaging at all four time points (50 Men: 24 Women) and 157 healthy control participants (115 Men: 42 Women). In order to determine factors that may influence neurodegeneration, we related atrophy progression to brain structural and functional connectivity, cell-type expression and gene ontology enrichment analyses. After regressing out the expected age and sex effects associated with normal ageing, we found that atrophy significantly progressed over 2 and 4 years in the caudate, nucleus accumbens, hippocampus and posterior cortical regions. This progression was shaped by both structural and functional brain connectivity. Also, the progression of atrophy was more pronounced in regions with a higher expression of genes related to synapses and was inversely related to the prevalence of oligodendrocytes and endothelial cells. In sum, we demonstrate that the progression of atrophy in Parkinson’s disease is in line with the prion-like propagation hypothesis of alpha-synuclein and provide evidence that synapses may be especially vulnerable to synucleinopathy. In addition to identifying vulnerable brain regions, this study reveals different factors that may be implicated in the neurotoxic mechanisms leading to progression in Parkinson’s disease. All brain maps generated here are available on request.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».