Early inner plexiform layer thinning and retinal nerve fiber layer thickening in excitotoxic retinal injury using deep learning-assisted optical coherence tomography
Notice bibliographique
Résumé
Excitotoxicity from the impairment of glutamate uptake constitutes an important mechanism in neurodegenerative diseases such as Alzheimer's, multiple sclerosis, and Parkinson's disease. Within the eye, excitotoxicity is thought to play a critical role in retinal ganglion cell death in glaucoma, diabetic retinopathy, retinal ischemia, and optic nerve injury, yet how excitotoxic injury impacts different retinal layers is not well understood. Here, we investigated the longitudinal effects of N-methyl-D-aspartate (NMDA)-induced excitotoxic retinal injury in a rat model using deep learning-assisted retinal layer thickness estimation. Before and after unilateral intravitreal NMDA injection in nine adult Long Evans rats, spectral-domain optical coherence tomography (OCT) was used to acquire volumetric retinal images in both eyes over 4 weeks. Ten retinal layers were automatically segmented from the OCT data using our deep learning-based algorithm. Retinal degeneration was evaluated using layer-specific retinal thickness changes at each time point (before, and at 3, 7, and 28 days after NMDA injection). Within the inner retina, our OCT results showed that retinal thinning occurred first in the inner plexiform layer at 3 days after NMDA injection, followed by the inner nuclear layer at 7 days post-injury. In contrast, the retinal nerve fiber layer exhibited an initial thickening 3 days after NMDA injection, followed by normalization and thinning up to 4 weeks post-injury. Our results demonstrated the pathological cascades of NMDA-induced neurotoxicity across different layers of the retina. The early inner plexiform layer thinning suggests early dendritic shrinkage, whereas the initial retinal nerve fiber layer thickening before subsequent normalization and thinning indicates early inflammation before axonal loss and cell death. These findings implicate the inner plexiform layer as an early imaging biomarker of excitotoxic retinal degeneration, whereas caution is warranted when interpreting the ganglion cell complex combining retinal nerve fiber layer, ganglion cell layer, and inner plexiform layer thicknesses in conventional OCT measures. Deep learning-assisted retinal layer segmentation and longitudinal OCT monitoring can help evaluate the different phases of retinal layer damage upon excitotoxicity.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,002 |
| 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 ».