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O termo "conectoma" foi criado em 2005, marcando uma mudança de paradigma em neurociência que continua a este dia1. O cérebro é cada vez mais descrito em termos funcionais redes, conectividade e interações entre e entre regiões em grande escala. No entanto, a delimitação da especialização funcional regional e associações entre atividade fMRI-medido e exigências de tarefa são abordagens ainda válidas e útil. Tendo em conta o crescente interesse em connectomics, abordagens de conectividade funcional para análise de fMRI tarefa estão crescendo em popularidade. Uma abordagem para avaliar alterações de conectividade funcional dependentes tarefa exige que faz uso do conceito de PPI. Um PPI é a interação de uma fase de tarefa ativa ou demanda determinada tarefa ("psico") com a conectividade funcional ("fisio") de uma região de interesse ou "semente" no cérebro. PPI difere da análise bivariada, baseada na correlação de conectividade funcional, que geralmente mede o grau de correlação entre a atividade em duas regiões, sem quaisquer restrições relacionadas às exigências da tarefa.
O conceito e a estrutura de uma análise do PPI foi originalmente descrita por Friston e colegas em 19972. Os autores afirmaram que a sua abordagem foi importante porque permitiria a investigação de conectividade para ser funcionalmente mais específico e permitir inferências que atividade em uma semente distal pode ser modulando a atividade resultante de uma demanda de tarefa. Em 2012, McLaren e colegas adicionado a este quadro original e descreveu uma abordagem gPPI em que todas as fases da tarefa e suas interações são incluídas em um único modelo3. Essa abordagem conduz a resultados que são mais sensíveis e específicas para a fase de tarefa e interação a ser investigado. É esta abordagem gPPI atualizada que empregamos no presente estudo (ver passo 6.2.2 no protocolo). A abordagem gPPI agora tem sido citada em mais de 200 estudos. Para maior clareza, daqui em diante usamos 'PPI' para descrever as características comuns da versão standard e generalizada. 'gPPI' será usado para discutir avanços específicos associados com o quadro mais recente.
O objetivo geral de uma análise PPI é entender como as exigências de uma tarefa cognitiva influenciam ou modulam a conectividade funcional de uma região de semente. Uma análise PPI requer uma hipótese forte apriorísticas . Atividade na região da semente deve ser modulada pela tarefa em ordem para a abordagem do PPI trabalhar eficazmente4. Por exemplo, no presente estudo, baseamos a nossa seleção de sementes nas provas fortes que hippocampal atividade é modulada pelas demandas cognitivas de uma tarefa de memória. Usando o PPI, regiões que são significativamente mais ou menos funcionalmente ligadas ao hipocampo durante as fases de tarefa específica podem ser identificadas. Em suma, nós fazemos a pergunta, "em que regiões é atividade mais correlacionados com a semente durante o contexto A comparação com a linha de base?" Podemos também pedir o oposto lógico (como é importante compreender a diferença): "em que regiões é atividade menos correlacionada com a semente durante o contexto A em comparação com a linha de base?" Ao interpretar as diferenças de grupo em efeitos PPI, é importante examinar os dados e se mudança positiva ou negativa em conectividade funcional, ou ambos, é conduzir as diferenças de grupo.
A abordagem PPI tem sido usada para estudar os hubs de controle dinâmico de tarefa em controles saudáveis, como modulação de conectividade funcional está relacionada com o desempenho cognitivo na doença de Alzheimer (AD), inteligência em indivíduos com autismo, conectividade de rede de motor em indivíduos com doença de Parkinson, rosto de processamento em indivíduos com transtorno dismórfico corporal e anorexia, regulamento de emoção, memória e muitas outras perguntas específicas relacionadas à conectividade5,6,7 ,8,9,10,11. No presente estudo, comparamos mudanças na conectividade funcional das sub-regiões do hipocampo durante a recuperação entre um grupo de indivíduos em risco genético aumentado para anúncio para um grupo sem o fator de risco12e codificação de memória. A seguir descreve o protocolo que usamos, aplicando a abordagem gPPI, para permitir-nos testar se a tarefa-provocou mudanças na conectividade funcional diferem em associação com a presença de APOEε4, um fator de risco genético para AD.