Cellular signatures underlying functional resilience in presymptomatic frontotemporal dementia
Notice bibliographique
Résumé
Frontotemporal dementia (FTD) shows autosomal dominant transmission in up to a third of families, enabling the study of presymptomatic and prodromal phases. Despite self-reported well-being and normal daily cognitive functioning, brain structural changes are evident a decade or more before the expected onset of disease. This divergence between cognitive function and brain structure contrasts with the coupling of structural and functional decline after symptom onset. In healthy ageing, it has been shown that functional connectivity is a better predictor of cognitive function than volumetric structural imaging. We previously proposed that in the presymptomatic phase of genetic FTD, the maintenance of brain functional network integrity enables carriers of pathogenic variants to sustain cognitive performance. However, prior work has focused on a small number of, often predefined, networks. This provides a limited and potentially biased characterization of the substrates and moderators of brain network integration. Here, we test the hypothesis that brain-wide functional integration in FTD determines resilience to progressive pathology before symptom onset. We assess functional connectome integration in 289 presymptomatic carriers of pathogenic variants associated with FTD using functional MRI in relation to cognition and contrast with 271 family members without pathogenic variants. Because structural atrophy, functional integration and cognitive profiles are multivariate, we used canonical correlation models, supplemented by multiple linear regression models for each imaging modality. We confirmed progressive atrophy and normal cognitive function in presymptomatic carriers compared to non-carriers. Notably, functional integration was preserved in presymptomatic carriers across age, while it declined in familial non-carriers. The strongest effects were observed in cognitive control networks. The changes in functional integration in presymptomatic carriers were behaviourally relevant and independent of the severity of atrophy, suggesting a resilience mechanism in those at risk of dementia. To generate hypotheses about the genetic and neurometabolic basis of resilience, we assessed the spatial overlap between behaviourally-relevant functional integration maps and gene transcription profiles. These spatial correlations suggested resilience signatures to glial cell composition (astrocytes, microglia, oligodendrocytes), revealing cellular mechanisms inaccessible to standard neuroimaging. Our findings suggest that resilience to atrophy is associated with enhanced functional integration, protecting against clinical conversion for many years in individuals at risk of dementia. This result has implications for the design of presymptomatic disease-modifying therapy trials and gives hope for therapeutic strategies aimed at enhancing resilience and ability to maintain function despite the presence of genetically determined neuropathology.
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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 ».