Change in functional connectivity strength during rest and encoding is differentially related to Alzheimer's pathology and memory depending on <i>APOE</i> genotype
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background The medial temporal lobe (MTL) and posteromedial cortex (PMC) are essential for episodic memory and affected early by Alzheimer's pathology, particularly in APOE4 carriers. Functional connectivity (FC) changes within and between MTL and PMC could be detrimental or beneficial for cognition. However, the relation of those changes to Alzheimer's pathology and memory performance is unclear and most studies assess FC only during rest. We hypothesized that increasing FC strength would be associated with higher pathology burden, especially in APOE4 carriers. Method In this preregistered study, we analysed longitudinal 3‐Tesla fMRI over up to 4 years and cross‐sectional amyloid‐beta and tau PET (PREVENT‐AD cohort; details in Figure 1). We assessed changes in resting‐state FC (RSFC) and task‐FC during intentional object‐location encoding within (ΔFC PMC, ΔFC MTL ) and between MTL and PMC (ΔFC MTL‐PMC ). The sample included 152 cognitively unimpaired older adults (63±5years, 102 female, 59 APOE4 ). We investigated associations between ΔFC strength with i) pathology burden and ii) change in delayed memory (RBANS composite score and fMRI‐task object recognition), and interactions with APOE genotype. We used multiple regression and linear mixed models including APOE , age, sex and education. Result We found ΔFC by APOE interactions predicting pathology. Specifically, declining RSFC PMC ( p = 0.038; Figure 2a) was related to more global amyloid in APOE4 carriers only. In contrast, increasing encoding‐FC MTL was related to more entorhinal tau in APOE4 carriers only ( p = 0.032, Figure 2b). Regarding cognition, regardless of APOE status, increasing encoding‐FC PMC was related to decreasing RBANS ( p = 0.018) performance and object recognition ( p = 0.001). Finally, increasing RSFC MTL‐PMC was related to increasing RBANS performance ( p = 0.032; Figure 3a), but increasing encoding‐FC MTL‐PMC was related to decreasing object recognition ( p = 0.014; Figure 3b). Conclusion Our study shows APOE‐ dependent and region‐specific associations of ΔFC strength within and between episodic memory areas with pathology burden and memory performance. Notably, associations differed between RSFC and task‐FC. In APOE4 carriers, longitudinally increasing FC or “hyperconnectivity” within MTL during encoding was related to tau in line with our hypothesis. However, in PMC, longitudinally decreasing FC during rest was related to more amyloid, indicating a disconnection in PMC regions. Our study highlights that pathology‐related network changes manifest differentially during rest and task (memory encoding).
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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 | 0,000 | 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) | 0,002 | 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 ».