基于FDG-PET大腦代謝網(wǎng)絡(luò)及其魯棒性和模塊化特性研究.pdf

1、將圖論應(yīng)用到復(fù)雜腦網(wǎng)絡(luò)分析中一直都是神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)研究的主要手段之一。大量的研究表明，阿爾茲海默癥(Alzheimer’s disease,AD)患者的腦網(wǎng)絡(luò)在功能和結(jié)構(gòu)上均發(fā)生了異變。但是作為阿爾茲海默癥的前驅(qū)階段，輕度認(rèn)知障礙(Mild cognitive impairment,MCI)的代謝腦網(wǎng)絡(luò)的異常卻少有研究關(guān)注。為了探究神經(jīng)系統(tǒng)異常患者在大腦代謝網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼?xì)節(jié)上的差異，我們從ADNI數(shù)據(jù)庫(kù)收集了89個(gè)AD，86個(gè)MCI以及97個(gè)

2、正常對(duì)照組(Normal controls,NC)。從FDG-PET(Fluoro-deoxy-glucose positron emission tomography)醫(yī)學(xué)圖像中獲取到腦區(qū)的具體代謝值。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)魯棒性和留一分析方法，我們考察了三組人的大腦代謝網(wǎng)絡(luò)在隨機(jī)或指定攻擊情形下的調(diào)控和應(yīng)對(duì)能力。本文表明AD和MCI患者的大腦代謝網(wǎng)絡(luò)的小世界屬性有所丟失，并且MCI處于NC和AD的中間狀態(tài)。并且MCI和AD的部分腦區(qū)的中介值異常。

3、AD具有最高的聚類(lèi)系數(shù)和最長(zhǎng)的路徑長(zhǎng)度，意味著長(zhǎng)程連接的阻斷和短程連接的聚集。再者，MCI和AD的代謝網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)對(duì)腦區(qū)或連接損傷時(shí)魯棒性更差。留一法得到的個(gè)體貢獻(xiàn)度(Individual contribution,IC)與MMSE量表值之間呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，與CDR值之間則是正相關(guān)。本文揭示了神經(jīng)系統(tǒng)異?；颊叩娜X代謝網(wǎng)絡(luò)在拓?fù)淠Ｊ缴系漠惓＃@可能會(huì)對(duì)闡明認(rèn)知損傷背后的病理生理學(xué)機(jī)制十分有幫助。
　　有研究表明癌癥幸存者的認(rèn)知損傷和記憶下

4、降等癥狀與大腦網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥兓嚓P(guān)。然而，關(guān)于癌癥患者的代謝腦網(wǎng)絡(luò)的模塊化重新配置知之甚少。在本研究中，我們選取了78名治療前癌癥患者和80名年齡和性別匹配的正常對(duì)照，構(gòu)建了FDG-PET代謝腦網(wǎng)絡(luò)來(lái)評(píng)估癌癥對(duì)腦網(wǎng)絡(luò)模塊化的影響。計(jì)算癌癥和NC組的節(jié)點(diǎn)參與指數(shù)(Participation index,PI)和相互信息的測(cè)量值(Mutual information,MI)。與NC組相比，由海馬、杏仁核、額葉和顳區(qū)組成的一個(gè)模塊在癌癥組中消失