Alignments between cortical neurochemical systems, proteinopathy and neurophysiological alterations along the Alzheimer’s disease continuum
Notice bibliographique
Résumé
Two neuropathological hallmarks of Alzheimer's disease (AD) are the accumulation of amyloid-β (Aβ) proteins and alterations in cortical neurophysiological signaling. Despite parallel research indicating disruption of multiple neurotransmitter systems in AD, it has been unclear whether these two phenomena are related to the neurochemical organization of the cortex. We leveraged task-free magnetoencephalography and positron emission tomography, with a cortical atlas of 19 neurotransmitters to study the alignment and interactions between alterations of neurophysiological signaling, Aβ deposition, and the neurochemical gradients of the human cortex. In patients with amnestic mild cognitive impairment (N = 18) and probable AD (N = 20), we found that changes in rhythmic, but not arrhythmic, cortical neurophysiological signaling relative to healthy controls (N = 20) are topographically aligned with cholinergic, serotonergic, and dopaminergic neurochemical systems. These neuro-physio-chemical alignments are related to the severity of cognitive and behavioral impairments. We also found that cortical Aβ plaques are preferentially deposited along neurochemical boundaries, and mediate how beta-band rhythmic cortical activity maps align with muscarinic acetylcholine receptors. Finally, we show in an independent dataset that many of these alignments manifest in the asymptomatic stages of cortical Aβ accumulation (N = 33; N = 71 healthy controls), particularly the Aβ-neurochemical alignments (57.1%) and neuro-physio-chemical alignments in the alpha frequency band (62.5%). Overall, the present study demonstrates that the expression of pathology in pre-clinical and clinical AD aligns topographically with the cortical distribution of chemical neuromodulator systems, scaling with clinical severity and with implications for potential pharmacotherapeutic pathways.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».