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人脑发育阶段中静息态脑网络功能连接的重组

信号处理 2022-06-17 v1

摘要

人脑在解剖与功能上随衰老易发生显著改变。认知脑衰老可为健康性或退行性。此类认知能力的退化可导致阿尔茨海默病、痴呆、精神分裂症及多发性硬化症等障碍。此外,脑网络在健康衰老过程中经历多种变化,这是一个活跃的研究领域。本研究利用公开可用的HCP数据集,调查了受试者(年龄7–89岁)的rs-功能连接。我们还探索了不同脑网络如何使用K-means聚类方法进行聚类,并进一步由t-SNE算法验证。使用BrainNet Viewer探讨了整体静息态脑功能连接随脑发育阶段改变的变化。随后,使用线性回归专门研究了随年龄增长的簇内网络与簇间网络变化,最终显示出健康衰老中脑网络平均分离度增减的模式。默认模式网络、扣带-岛盖网络、感觉运动网络与小脑网络表现出分离度降低,而额顶网络与枕叶网络随健康衰老表现出分离度增加。我们的结果强烈提示脑具有四个发育阶段,且脑网络在这些阶段中重组其功能连接。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.08197,
  title  = {Reorganization of resting state brain network functional connectivity across human brain developmental stages},
  author = {Prerna Singh and Tapan Kumar Gandhi and Lalan Kumar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.08197},
  year   = {2022}
}