A critical role of brain network architecture in a continuum model of autism spectrum disorders spanning from healthy individuals with genetic liability to individuals with ASD
Notice bibliographique
Résumé
Studies have shown cortical alterations in individuals with autism spectrum disorders (ASD) as well as in individuals with high polygenic risk for ASD. An important addition to the study of altered cortical anatomy is the investigation of the underlying brain network architecture that may reveal brain-wide mechanisms in ASD and in polygenic risk for ASD. Such an approach has been proven useful in other psychiatric disorders by revealing that brain network architecture shapes (to an extent) the disorder-related cortical alterations. This study uses data from a clinical dataset-560 male subjects (266 individuals with ASD and 294 healthy individuals, CTL, mean age at 17.2 years) from the Autism Brain Imaging Data Exchange database, and data of 391 healthy individuals (207 males, mean age at 12.1 years) from the Pediatric Imaging, Neurocognition and Genetics database. ASD-related cortical alterations (group difference, ASD-CTL, in cortical thickness) and cortical correlates of polygenic risk for ASD were assessed, and then statistically compared with structural connectome-based network measures (such as hubs) using spin permutation tests. Next, we investigated whether polygenic risk for ASD could be predicted by network architecture by building machine-learning based prediction models, and whether the top predictors of the model were identified as disease epicenters of ASD. We observed that ASD-related cortical alterations as well as cortical correlates of polygenic risk for ASD implicated cortical hubs more strongly than non-hub regions. We also observed that age progression of ASD-related cortical alterations and cortical correlates of polygenic risk for ASD implicated cortical hubs more strongly than non-hub regions. Further investigation revealed that structural connectomes predicted polygenic risk for ASD (r = 0.30, p < 0.0001), and two brain regions (the left inferior parietal and left suparmarginal) with top predictive connections were identified as disease epicenters of ASD. Our study highlights a critical role of network architecture in a continuum model of ASD spanning from healthy individuals with genetic risk to individuals with ASD. Our study also highlights the strength of investigating polygenic risk scores in addition to multi-modal neuroimaging measures to better understand the interplay between genetic risk and brain alterations associated with ASD.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».