Hippocampal grey matter changes across scales in Alzheimer’s Disease
Notice bibliographique
Résumé
Alzheimer's disease (AD) is a progressive and debilitating neurodegenerative disease of the central nervous system, characterized by deterioration in cognitive function including extensive memory impairment. The hippocampus, a medial temporal lobe region, is a key orchestrator in the encoding and retrieval of memory and is believed to be one of the first regions to deteriorate in AD. In this work we examined hippocampal macrostructure (specifically gyrification and thickness) and microstructure in Alzheimer's disease (AD) and mild cognitive impairment (MCI) relative to healthy aged controls in the Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) dataset. We first utilized an iterative training paradigm to adapt an existing deep learning approach for capturing hippocampal topology to elderly individuals as well as individuals with potential hippocampal degeneration. Using this new model, we found notable decreases in both thickness and gyrification in AD and MCI across both the subfields and anterior-posterior axis. Using the diffusion tensor representation derived from diffusion MRI data, we found significant increases in the mean diffusivity across the extent of the hippocampus in AD and MCI, which may be related to a number of changes such as loss of neuronal cells, decreased fiber density, demyelination, and increased presence of CSF. Examining the primary direction of diffusion relative to canonical hippocampal axes, we found distinct diffusion orientation shifts in AD and MCI throughout the anterior-posterior extent of the subiculum and CA1. Specifically, we found a decrease in diffusion oriented tangentially, and an increase in diffusion oriented along the long-axis. This could potentially be related to the known degeneration of the perforant path, which is greatly affected in AD and is a largely tangential oriented pathway. The AD-related changes in diffusion orientations were found to not have significant spatial overlap with AD-related changes in mean diffusivity, suggesting that they may be capturing distinct spatially-localized disease processes. Finally, we showed that the macro- and microstructure of the hippocampus in AD changed less across age relative to MCI and controls. As well, the age-related hippocampal macrostructure changes in MCI appeared indistinguishable from healthy aging.
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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 | 0,000 |
| 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 ».