Joint signatures of morphological and microstructural inter-individual variation in the Alzheimer’s spectrum
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Alzheimer’s disease (AD) is primarily characterized by the accumulation of amyloid and tau pathologies. However, alterations in the detailed organization and composition of neural tissue also contribute to the disease’s early stages. Here, we sought to explore whether hippocampal and cortical microstructural changes, such as myelin alterations and inflammation-mediated increases in iron, could serve as indices of AD-related pathophysiology. In this study, we included 158 participants across the AD spectrum: from individuals without cognitive impairment, at high risk for AD, in the prodromal phase with mild cognitive impairment, and suffering from clinical dementia. We measured atrophy using structural magnetic resonance imaging (MRI) and estimated myelin and iron content using quantitative MRI (qMRI) metrics derived from T1 and T2* relaxation, times respectively. We integrated these contrasts to estimate a joint multivariate signature of tissue alterations across the cortex and hippocampus using non-negative matrix factorization. The relevance of these signatures to AD-spectrum measures of medical history, lifestyle, and cognition were further explored using partial least squares correlation. Our results reveal lower disease-related cortical thickness over large areas of the cortex while T2* provided specific variation across the brain (lower in dorsomedial and superior temporal areas, superior frontal cortex, and premotor cortex, and higher in the occipital lobe). Additionally, we observed longer T1 and T2* times in the hippocampus associated with specific lifestyle risk factors like past smoking, high blood pressure, high cholesterol levels, and higher anxiety. These patterns were significantly related to older age, associated with AD progression, being female, and being an APOE-□4 carrier. Taken together, our results suggest that qMRI metrics could serve as a valuable non-invasive tool for exploring the role of myelin and inflammation in AD-related pathophysiology and could be sensitive to modifiable risk factors related to lifestyle and medical history. Future studies may use these signatures to investigate their relationship in investigations related to lifestyle interventions or novel therapeutics.
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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 | 0,001 | 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 ».