Genetic architecture of the structural connectome
Notice bibliographique
Résumé
Myelinated axons form long-range connections that enable rapid communication between distant brain regions, but how genetics governs the strength and organization of these connections remains unclear. We perform genome-wide association studies of 206 structural connectivity measures derived from diffusion magnetic resonance imaging tractography of 26,333 UK Biobank participants, each representing the density of myelinated connections within or between a pair of cortical networks, subcortical structures or cortical hemispheres. We identify 30 independent genome-wide significant variants after Bonferroni correction for the number of measures studied (126 variants at nominal genome-wide significance) implicating genes involved in myelination (SEMA3A), neurite elongation and guidance (NUAK1, STRN, DPYSL2, EPHA3, SEMA3A, HGF, SHTN1), neural cell proliferation and differentiation (GMNC, CELF4, HGF), neuronal migration (CCDC88C), cytoskeletal organization (CTTNBP2, MAPT, DAAM1, MYO16, PLEC), and brain metal transport (SLC39A8). These variants have four broad patterns of spatial association with structural connectivity: some have disproportionately strong associations with corticothalamic connectivity, interhemispheric connectivity, or both, while others are more spatially diffuse. Structural connectivity measures are highly polygenic, with a median of 9.1 percent of common variants estimated to have non-zero effects on each measure, and exhibited signatures of negative selection. Structural connectivity measures have significant genetic correlations with a variety of neuropsychiatric and cognitive traits, indicating that connectivity-altering variants tend to influence brain health and cognitive function. Heritability is enriched in regions with increased chromatin accessibility in adult oligodendrocytes (as well as microglia, inhibitory neurons and astrocytes) and multiple fetal cell types, suggesting that genetic control of structural connectivity is partially mediated by effects on myelination and early brain development. Our results indicate pervasive, pleiotropic, and spatially structured genetic control of white-matter structural connectivity via diverse neurodevelopmental pathways, and support the relevance of this genetic control to healthy brain function.
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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 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 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 ».