Revealing Individual Neuroanatomical Heterogeneity in Alzheimer Disease Using Neuroanatomical Normative Modeling
Notice bibliographique
Résumé
<h3>Background and Objectives:</h3> Alzheimer’s Disease (AD) is highly heterogeneous, with marked individual differences in clinical presentation and neurobiology. To explore this, we employed neuroanatomical normative modelling to index regional patterns of variability in cortical thickness. We aimed to characterise individual differences and outliers in cortical thickness in patients with AD, people with mild cognitive impairment (MCI) and controls. Furthermore, we assessed the relationships between cortical thickness heterogeneity and cognitive function, amyloid-beta, phosphor-tau, ApoE genotype. Finally, we examined whether cortical thickness heterogeneity was predictive of conversion from MCI to AD. <h3>Methods:</h3> Cortical thickness measurements across 148 brain regions were obtained from T1-weighted MRI scans from 62 sites of the Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative. AD was determined by clinical and neuropsychological examination with no comorbidities present. MCI participants had reported memory complaints, and controls were cognitively normal. A neuroanatomical normative model indexed cortical thickness distributions using a separate healthy reference dataset (n= 33,072), employing hierarchical Bayesian regression to predict cortical thickness per region using age and sex, whilst adjusting for site noise. Z-scores per region were calculated, resulting in a z-score ‘brain map’ per participant. Regions with z-scores <-1.96 were classified as outliers. <h3>Results:</h3> Patients with AD (n=206) had a median of 12 outlier regions (out of a possible 148), with the highest proportion of outliers (47%) in the parahippocampal gyrus. For 62 regions, over 90% of these patients had cortical thicknesses within the normal range. Patients with AD had more outlier regions than people with MCI (n=662) or controls (n=159) [F(2, 1022) = 95.39), P = 2.0×10<sup>-16</sup>]. They were also more dissimilar to each other than people with MCI or controls [F(2, 1024) = 209.42, P = 2.2×10<sup>-16</sup>]. A greater number of outlier regions was associated with worse cognitive function, CSF protein concentrations and an increased risk of converting from MCI to AD within three years (HR = 1.028, 95% CI[1.016,1.039], P =1.8×10<sup>-16</sup>). <h3>Discussion:</h3> Individualised normative maps of cortical thickness highlight the heterogeneous impact of AD on the brain. Regional outlier estimates have the potential to be a marker of disease and could be used to track an individual’s disease progression or treatment response in 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 | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| 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 ».