由通信动力学、几何结构与相关基因表达预测区域间 ECoG 相关性
神经元与认知
2017-06-20 v1
摘要
皮层脑图在暴露的皮层表面提供同步突触后电位的直接测量。ECoG 传感器间信号协方差模式与多种认知功能相关，并且仍是癫痫发作、进展和终止的关键标志。然而，对这些模式（或网络）的系统级理解仍然难以实现，部分原因是电极放置位置的可变性和皮层覆盖的稀疏性。在此，我们通过从多受试者记录中构建区域间 ECoG 网络来解决这些挑战，展示了这些网络与从功能磁共振成像中血氧水平依赖信号构建的网络之间的相似性，并从解剖连接性、区域间距离和相关基因表达模式预测了网络拓扑。我们的模型准确预测了样本外的 ECoG 网络，即使在拟合单个受试者的数据时也表现良好，这表明不同个体间存在共享的组织原则。此外，我们鉴定了一组在全脑范围内的共表达与 ECoG 网络组织高度相关的基因。使用基因本体分析，我们表明这些基因在膜和离子通道的维持及功能方面富集，提示了 ECoG 连接性的分子基础。我们的发现为影响区域间 ECoG 网络的因素提供了基本理解，并为疾病手术结果的预测建模开辟了可能性。
引用
@article{arxiv.1706.06088,
title = {Inter-regional ECoG correlations predicted by communication dynamics, geometry, and correlated gene expression},
author = {Richard F. Betzel and John D. Medaglia and Ari E. Kahn and Jonathan Soffer and Daniel R. Schonhaut and Danielle S. Bassett},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.06088},
year = {2017}
}
备注
36 pages, 4 figures + 2 tables (main text), 14 figures + 7 tables (supplementary materials)