抑郁癥靜息態(tài)功能腦網(wǎng)絡的GSK3β基因基礎及分類研究.pdf

1、目前國內(nèi)外越來越多的研究人員將復雜網(wǎng)絡理論應用到腦認知研究中，將一個整體的大腦系統(tǒng)看成一個復雜網(wǎng)絡。利用一些先進的技術手段采集人腦數(shù)據(jù)，運用復雜網(wǎng)絡理論對所構建的腦網(wǎng)絡進行分析，已取得令人興奮的實驗結果。隨著腦影像學技術的發(fā)展，這種多模態(tài)腦影像學的腦網(wǎng)絡研究方法已被廣泛應用到對腦疾病的研究中。一些研究表明，人腦的功能網(wǎng)絡不僅隨著狀態(tài)和年齡的變化而發(fā)生改變，而且具有一定的遺傳性。因此，越來越多的研究人員關注基因?qū)o息態(tài)腦功能網(wǎng)絡的影響。<

2、br>　　在競爭壓力巨大的當今社會，抑郁癥發(fā)病率居高不下，抑郁癥的主要特征為顯著而持久的心境低落或興趣減退及認知功能障礙等，并出現(xiàn)很高的死亡率。有一些研究發(fā)現(xiàn)，抑郁癥的發(fā)病機制與GSK3β基因有關，抑郁癥患者的GSK3β多態(tài)性和大腦結構變化之間也存在一定關聯(lián)。但是，GSK3β基因?qū)σ钟舭Y患者功能腦網(wǎng)絡的拓撲屬性影響以及臨床意義，目前我們?nèi)晕纯芍?br>　　本文首先在一個連續(xù)的閾值空間內(nèi)對所有被試的功能核磁共振數(shù)據(jù)構建了功能腦網(wǎng)絡;再運

3、用復雜網(wǎng)絡基礎理論知識分析了功能腦網(wǎng)絡的網(wǎng)絡屬性，例如度、節(jié)點效率等;然后，對抑郁組中的不同基因做統(tǒng)計檢驗，找出基于GSK3β基因基礎的抑郁癥患者之間功能腦網(wǎng)絡差異最為顯著的網(wǎng)絡屬性，再對不同基因與疾病之間做統(tǒng)計檢驗，找出差異最為顯著的網(wǎng)絡屬性;最后，利用支持向量機、人工神經(jīng)網(wǎng)絡、決策樹、Logistic回歸模型，進一步研究分類問題。
　　結果表明，腦網(wǎng)絡中有些節(jié)點的中心度顯著增加，它與抑郁癥患者的GSK3β基因有關，這些區(qū)域位于

4、邊緣系統(tǒng)、基底神經(jīng)節(jié)和額葉、顳葉、枕葉，在以往的研究中也表明抑郁癥患者在這些區(qū)域的相關連接比較紊亂。因此，這樣的結果讓我們更深入的了解GSK3β基因在改變功能腦網(wǎng)絡的拓撲組織中所起的作用。
　　分類研究發(fā)現(xiàn)，支持向量機與人工神經(jīng)網(wǎng)絡的性能高于決策樹與Logistic回歸模型，由疾病狀態(tài)分類結果可得知，基因?qū)Ψ诸愄卣鞔嬖谝欢ǖ挠绊?，因此對抑郁組與對照組的功能腦網(wǎng)絡存在一定的影響。由基因分類結果可知，腦網(wǎng)絡中有顯著差異的指標可以作為分