Increasing hub disruption parallels dementia severity in autosomal dominant Alzheimer disease
Notice bibliographique
Résumé
Hub regions in the brain, recognized for their roles in ensuring efficient information transfer, are vulnerable to pathological alterations in neurodegenerative conditions, including Alzheimer Disease (AD). Given their essential role in neural communication, disruptions to these hubs have profound implications for overall brain network integrity and functionality. Hub disruption, or targeted impairment of functional connectivity at the hubs, is recognized in AD patients. Computational models paired with evidence from animal experiments hint at a mechanistic explanation, suggesting that these hubs may be preferentially targeted in neurodegeneration, due to their high neuronal activity levels-a phenomenon termed "activity-dependent degeneration". Yet, two critical issues were unresolved. First, past research hasn't definitively shown whether hub regions face a higher likelihood of impairment (targeted attack) compared to other regions or if impairment likelihood is uniformly distributed (random attack). Second, human studies offering support for activity-dependent explanations remain scarce. We applied a refined hub disruption index to determine the presence of targeted attacks in AD. Furthermore, we explored potential evidence for activity-dependent degeneration by evaluating if hub vulnerability is better explained by global connectivity or connectivity variations across functional systems, as well as comparing its timing relative to amyloid beta deposition in the brain. Our unique cohort of participants with autosomal dominant Alzheimer Disease (ADAD) allowed us to probe into the preclinical stages of AD to determine the hub disruption timeline in relation to expected symptom emergence. Our findings reveal a hub disruption pattern in ADAD aligned with targeted attacks, detectable even in pre-clinical stages. Notably, the disruption's severity amplified alongside symptomatic progression. Moreover, since excessive local neuronal activity has been shown to increase amyloid deposition and high connectivity regions show high level of neuronal activity, our observation that hub disruption was primarily tied to regional differences in global connectivity and sequentially followed changes observed in Aβ PET cortical markers is consistent with the activity-dependent degeneration model. Intriguingly, these disruptions were discernible 8 years before the expected age of symptom onset. Taken together, our findings not only align with the targeted attack on hubs model but also suggest that activity-dependent degeneration might be the cause of hub vulnerability. This deepened understanding could be instrumental in refining diagnostic techniques and developing targeted therapeutic strategies for AD in the future.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».