Networks and genes modulated by posterior hypothalamic stimulation in patients with aggressive behaviours: Analysis of probabilistic mapping, normative connectomics, and atlas-derived transcriptomics of the largest international multi-centre dataset
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Deep brain stimulation targeting the posterior hypothalamus (pHyp-DBS) is being investigated as treatment for refractory aggressive behaviour, but its mechanisms of action remain elusive. We conducted an integrated imaging analysis of a large multi-centre dataset, incorporating volume of activated tissue modeling, probabilistic mapping, normative connectomics, and atlas-derived transcriptomics. 91% of the patients responded positively to treatment, with a more striking improvement recorded in the pediatric population. Probabilistic mapping revealed an optimized surgical target within the posterior-inferior-lateral posterior hypothalamic area and normative connectomic analyses identified fiber tracts and interconnected brain areas associated with sensorimotor function, emotional regulation, and monoamine production. Functional connectivity between the target, periaqueductal gray and the amygdala – together with patient age – was highly predictive of treatment outcome. Finally, transcriptomic analysis showed that genes involved in mechanisms of aggressive behaviour, neuronal communication, plasticity and neuroinflammation may underlie this functional network. SIGNIFICANCE STATEMENT This study investigated the brain mechanisms associated with symptom improvement following deep brain stimulation of the posterior hypothalamus for severe and refractory aggressive behavior. Conducting an integrated imaging analysis of a large international multi-center dataset of patients treated with hypothalamic deep brain stimulation, we were able to show for the first time that treatment is highly efficacious across various patients with an average improvement greater than 70%. Leveraging this unique dataset allowed us to demonstrate that some patient characteristics are important for treatment success, describe the optimal target zone for maximal benefit, that engagement of distinct fiber tracts and networks within the emotional neurocircuitry are key for positive outcome, and - using imaging transcriptomics - elucidate some potential molecular underpinnings. The provided optimal stimulation site allows for direct clinical application.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».