Application de l’analyse de causalité de Granger de la connexion fonctionnelle dirigée dans la maladie d’Alzheimer et des troubles cognitifs légers

Summary

Se fondant sur l’état de repos imagerie fonctionnelle par résonance magnétique avec analyse de causalité de Granger, nous avons étudié les altérations dans la connectivité fonctionnelle dirigée entre le cortex cingulaire postérieur et le cerveau de patients atteints de la maladie d’Alzheimer (ma), patients souffrant de déficience Cognitive légère (DCL) et témoins sains.

Abstract

La connectivité fonctionnelle ayant une déficience dans le réseau de Mode par défaut (DMN) peut-être être impliquée dans la progression de la maladie d’Alzheimer (ma). Le Cortex cingulaire postérieur (PCC) est un marqueur potentiel d’imagerie pour surveiller la progression de la ma. Des études antérieures ne sont pas axé sur la connectivité fonctionnelle entre le PCC et les nœuds dans les régions à l’extérieur de la DMN, mais notre étude est un effort pour explorer ces connexions fonctionnelles négligées. Pour la collecte des données, nous avons utilisé l’imagerie de résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) et analyse de causalité de Granger (GCA). IRMf fournit une méthode non invasive pour étudier les interactions dynamiques entre les différentes régions du cerveau. GCA est un test d’hypothèse statistique pour déterminer si la série unique est utile pour la prévision à l’autre. En termes simples, il est jugé en comparant la « connu de toutes les informations sur le dernier moment, la distribution de la probabilité de X en ce moment » et le « connu de toutes les informations sur le dernier moment sauf Y, la distribution de la probabilité de X en ce moment », afin de déterminer s’il existe une relation causale entre Y et X. Cette définition s’inspire de la source d’information complète et la séquence chronologique stationnaire. La principale étape de cette analyse consiste à utiliser des X et Y pour établir l’équation de régression et de dessiner un lien de causalité hypothétique test. Depuis GCA peut mesurer des effets de causalité, nous avons utilisé pour enquêter sur l’anisotropie de la connectivité fonctionnelle et d’explorer la fonction de plaque tournante de la SCP. Ici, nous avons projeté 116 participants pour IRM et après prétraitement des données obtenues à partir de neuro-imagerie, nous avons utilisé la GCA pour dériver la relation causale de chaque nœud. Enfin, nous avons conclu que la connexion dirigée est significativement différente entre les groupes de déficience Cognitive légère (DCL) et AD, le PCC à tout le cerveau et le cerveau entier pour le PCC.

Introduction

AD est une maladie dégénérative du système nerveux central qui peut être diagnostiqué à l’aide de neuro-imagerie, électrophysiologie et histopathologie¹. La DMN liés à la mémoire est un système vital l’interaction de régions du cerveau associées à AD, et sa fonction anormale est caractéristique de l’AD^2,3. Le PCC est une région importante du réseau par défaut traditionnels dans l’état de repos et joue un rôle essentiel dans la mémoire épisodique, l’attention spatiale, auto-évaluation et autres fonctions cognitives^4,5,....

Protocol

Cette étude a été approuvée par le Comité d'éthique de l'Hôpital populaire de la province du Zhejiang. Chaque sujet inscrit a signé un consentement éclairé écrit.

1. Classification et dépistage des échantillons

1. Diagnostiquez et répartissez 116 patients en groupes de MA et de DCL.
   REMARQUE : Utilisez les critères de diagnostic de 2011 de l'Institut national des troubles neurologiques et de communication et des accidents vasculaires cérébraux et de l'Association de la maladie d'Alzheimer et des troubles connexes (NINCDS-ADRDA) et les critères du Mini-Mental State Examination (MMSE) pour l'identification et la classification....

Results

Informations démographiques

Le tableau 1 présente les caractéristiques des sujets. Toutes les matières avaient un niveau d’éducation supérieur ou égal à celui de l’école primaire. L’âge, le sexe et le niveau d’éducation étaient similaires entre les trois groupes (P >0,05), tandis que les scores MMSE étaient significativement différents (p <0,01).

Discussion

Ce rapport présente un processus permettant de comparer la réalisé connectivité fonctionnelle de la PCC depuis tout le cerveau et le cerveau entier à la PCC entre AD, MCI et des groupes témoins. Par ailleurs, une étape clé dans ce processus est la classification et la sélection de l’échantillon avant l’expérience. Ainsi, la classification et critères de sélection sont cruciales car la précision des résultats peut être affectée si elles sont erronées. Comme indiqué dans le protocole, nous avons utilisé 2011 NINCDS-ADRDA c.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
116 patients	Peuple de la province du Zhejiang Cette		étude a été approuvée par le comité d’éthique de la province du Zhejiang. s. Chaque sujet inscrit a signé un formulaire écrit de consentement éclairé.
Scanner IRM Siemens Trio 3.0 T	Siemens, Erlangen, Allemagne	20571	Équipé d’AudioComfort qui réduit le bruit acoustique jusqu’à 90 % ; Fournit des performances élevées à un faible niveau sonore ; Bobine ultra légère ; Conception unique de séquence IRM ; Supporte jusqu’à 400 livres sans restrictions.
RESTplus	Hangzhou Normal University, Hangzhou, Zhejiang, Chine	20160122	RESTplus a évolué à partir de REST (Resting-State fMRI Data Analysis Toolkit), une boîte à outils pratique pour calculer la connectivité fonctionnelle (FC), l’homogénéité régionale (ReHo), l’amplitude de fluctuation basse fréquence (ALFF), l’ALFF fractionnel (fALFF), la causalité de Gragner, la centralité de degré, la connectivité homotopique en miroir de voxel (VMHC) et effectuer des analyses statistiques.
DPARSF	Hangzhou Normal University, Hangzhou, Zhejiang, Chine	130615	L’assistant de traitement de données pour l’IRMf à l’état de repos (DPARSF) est un logiciel plug-in pratique au sein de DPABI, basé sur SPM. Il vous suffit d’organiser vos fichiers DICOM et de cliquer sur quelques boutons pour définir les paramètres, DPARSF donnera alors toutes les données prétraitées, la connectivité fonctionnelle, ReHo, ALFF/fALFF, la centralité de degré, la connectivité homotopique en miroir de voxel (VMHC).
SPSS	SPSS Inc., Chicago, IL,	États-Unis-SPSS	offre des options d’analyse détaillées pour approfondir vos données et repérer les tendances que vous n’avez peut-être pas remarquées.