Functional brain network controllability dysfunction in Alzheimer’s disease and its relationship with cognition and gene expression profiling
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Objective . In recent studies, network control theory has been applied to clarify transitions between brain states, emphasizing the significance of assessing the controllability of brain networks in facilitating transitions from one state to another. Despite these advancements, the potential alterations in functional network controllability associated with Alzheimer’s disease (AD), along with the underlying genetic mechanisms responsible for these alterations, remain unclear. Approach . We conducted a comparative analysis of functional network controllability measures between patients with AD ( n = 64) and matched normal controls (NCs, n = 64). We investigated the association between altered controllability measures and cognitive function in AD. Additionally, we conducted correlation analyses in conjunction with the Allen Human Brain Atlas to identify genes whose expression was correlated with changes in functional network controllability in AD, followed by a set of analyses on the functional features of the identified genes. Main results . In comparison to NCs, patients with AD exhibited a reduction in average controllability, predominantly within the default mode network (DMN) (63% of parcellations), and an increase in average controllability within the limbic (LIM) network (33% of parcellations). Conversely, AD patients displayed a decrease in modal controllability within the LIM network (27% of parcellations) and an increase in modal controllability within the DMN (80% of parcellations). In AD patients, a significant positive correlation was found between the average controllability of the salience network and the mini-mental state examination scores. The changes in controllability measures exhibited spatial correlation with transcriptome profiles. The significant genes identified exhibited enrichment in neurobiologically relevant pathways and demonstrated preferential expression in various tissues, cell types, and developmental periods. Significance . Our findings have the potential to offer new insights into the genetic mechanisms underlying alterations in the controllability of functional networks in AD. Additionally, these results offered perspectives for a deeper understanding of the pathogenesis and the development of therapeutic strategies for AD.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».