The link to steady-state oxidative metabolism and hemodynamics varies across rs-fMRI metrics: A whole-brain assessment using macrovascular correction
Notice bibliographique
Résumé
Abstract One of the major obstacles to the clinical application of resting-state functional magnetic resonance imaging (rs-fMRI) is the complex nature of its measurements, which limits interpretability. An approach to enhance the interpretability of the rs-fMRI metrics is to link them to more fundamental brain physiology, especially cerebral metabolism. Previous studies have established associations between glucose metabolism (CMRglu) and rs-fMRI measurements. In spite of this, oxidative metabolism (CMRO2) is more closely related to cerebral blood flow (CBF) and thus the blood-oxygenation level-dependent (BOLD) signal, and its relationship with CMRglu is complex. Additionally, most currently published rs-fMRI metrics are uncorrected for macrovascular contribution, which may obscure the neuronal contributions. In this study, we measured resting CMRO2 (along with the oxygen extraction fraction, OEF, and cerebral blood flow, CBF) using gas-free calibrated fMRI. We used linear mixed-effects (LME) models to examine associations between CMRO2 and various rs-fMRI metrics before and after macrovascular correction. We found that (1) significant associations existed between CMRO2 and multiple rs-fMRI metrics, with the strongest association found for the global functional density (gFCD) and the weakest for seed-based functional connectivity (FC); (2) associations with rs-fMRI metrics also varied for OEF and CBF; (3) significant sex differences were observed in the above associations; (4) the use of macrovascular correction substantially strengthened the goodness fit of all LME models examined. The latter improvement further validates the use of macrovascular correction in rs-fMRI. These results provide a framework for linking rs-fMRI metrics to fundamental brain physiology, thus improving interpretability of rs-fMRI measurements. This is the first study to formally link whole-brain MRI-based baseline CMRO2 and rs-fMRI metrics, and helps to push the envelope for rs-fMRI in future clinical applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,021 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,003 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».