Functional connectivity changes through Alzheimer's disease continuum: disease onset, progression, and response to therapy
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Hemodynamic signals are the basis of functional brain imaging techniques, such as fMRI and NIRS, and are often used to infer changes in resting‐state functional connectivity (RSFC) in Alzheimer’s disease (AD) and other dementias. Increasing evidence suggests that disruption of neuronal circuits has been associated with the AD continuum and may precede changes in Ab and tau biomarkers, neurodegeneration, and cognitive impairment. To better understand the changes in brain RSFC through the AD spectrum, we use hemodynamic signals to detect disease onset, progression, and response to therapy in a mouse model of AD. Method Hemodynamic signals were recorded longitudinally (3‐8 months) in anesthetized (ketamine/xylazine) and awake WT and APP (J20) mice, implanted with full cranial window, using optical imaging of intrinsic signals (OIS), together with cognitive testing. Seed‐based functional connectivity maps were generated for the bilateral connectivity (BC) and RSFC analyses. The effects of simvastatin (SV), a cardiovascular medicine that has shown promise in preventing dementia, were evaluated after 2.5 and 5 months. Result Alterations in RSFC in brain regions associated with the sensory‐motor (SM) and default‐mode (DMN) networks were detected before the appearance of cognitive impairment. 3‐month‐old APP mice showed consistent decrease in bilateral functional connectivity (BC) in motor (M) and cingulate (C) cortical regions and a severe hypoconnectivity within the SM network in the RSFC analysis. Throughout the course of the disease, RSFC analysis in APP mice uncovered an early hyperconnectivity within the DMN, mainly driven by the frontal (F) cortex, followed by a later hypoconnectivity stage. At late stage of the disease (8‐months‐old), a decreased BC in somatosensory (S) cortex was detected. SV treatment prevented the aberrant increases in DMN FC in midlife APP mice, improved the BC of S cortex, while concurrently sparing cognitive function. Conclusion Our results demonstrated that hemodynamic signals measured by OIS at the cortical level successfully detected RSFC disruptions preceding dementia in APP mice and allowed to capture SV therapeutic benefits. These findings suggest that OIS, or its human equivalent NIRS, could contribute to effectively diagnosing the early stages of AD, leading to promising intervention opportunities.
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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 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| 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 ».