基于功能连接组的热核揭示自闭症外周子网络中非典型能量传输
神经元与认知
2019-09-26 v2
摘要
自闭症的患病率日益上升，是一种以沟通技能和社会行为受损为特征的神经发育障碍。连接组能够实现大脑的系统级表征，近来人们有兴趣利用模块或子网络理解高阶认知功能的分布式本质。通过将连接组按照对其功能至关重要的脑中心成分（即枢纽）进行划分，我们从枢纽到外周子网络研究自闭症中的网络组织。我们辅以从拟合了递增时间步长的热核中提取的能量传输特征来补充该分析。该热核框架具有优势，因为它能够捕获“时间”上成对区域之间所有直接与间接路径中传输的能量，其特征与小世界属性相对应。我们将该框架应用于来自大型公开自闭症数据集 ABIDE 的静息态功能磁共振连接组。我们表明，随时间在脑中传播的能量在不同子网络间存在差异，且热核特征在自闭症与对照组间显著不同。此外，枢纽在功能上得以保留且与对照组相似，然而在越来越外周的子网络中发现了组间日益增长的统计显著性。我们的结果支持了非枢纽区域在功能组织中起重要作用这一日益增多的观点。本工作表明，利用热核按子网络分析自闭症可将外周区域中的非典型激活反映为能量弥散的改变，并可能提供有助于理解该障碍对功能连接组分布式影响的有用特征。
引用
@article{arxiv.1908.09117,
title = {Heat kernels with functional connectomes reveal atypical energy transport in peripheral subnetworks in autism},
author = {Markus D. Schirmer and Ai Wern Chung},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.09117},
year = {2019}
}