Cerebral blood perfusion across biological systems and the human lifespan
Notice bibliographique
Résumé
Blood perfusion delivers oxygen and nutrients to all cells, making it a fundamental feature of brain organization. How cerebral blood perfusion maps onto micro-, meso- and macro-scale brain structure and function is therefore a key question in neuroscience. Here we analyze pseudo-continuous arterial spin labeling (ASL) data from 1,305 healthy individuals in the HCP Lifespan studies (5-100 years) to reconstruct a high-resolution normative cerebral blood perfusion map. At the cellular and molecular level, cerebral blood perfusion co-localizes with granular layer IV, biological pathways for maintenance of cellular relaxation potential and mitochondrial organization, and with neurotransmitter and neuropeptide receptors involved in vasomodulation. At the regional level, blood perfusion aligns with cortical arealization and is greatest in regions with high metabolic demand and resting-state functional hubs. Looking across individuals, blood perfusion is dynamic throughout the lifespan, follows micro-architectural changes in development, and maps onto individual differences in physiological changes in aging. In addition, we find that cortical atrophy in multiple neurodegenerative diseases (late-onset Alzheimer's disease, TDP-43C, and dementia with Lewy bodies) is most pronounced in regions with lower perfusion, highlighting the utility of perfusion topography as an indicator of transdiagnostic vulnerability. Finally, we show that ASL-derived perfusion can be used to delineate arterial territories in a data-driven manner, providing insights into how the vascular system is linked to human brain function. Collectively, this work highlights how cerebral blood perfusion is central to, and interlinked with, multiple structural and functional systems in the brain.
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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 | 0,000 |
| 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 ».