Yapay Zeka

Beyin Görüntüleme Otizmde Değişen Beyin Bağlantısını Ortaya Çıkarıyor

Özet: Araştırmacılar, Otizm Spektrum Bozukluğu (ASD) olan bireylerde değişen fonksiyonel beyin bağlantılarını ortaya çıkarmak için beyin görüntüleme ve makine öğrenimini geliştirdiler ve bozukluğun içindeki çeşitliliği kabul ettiler.

Araştırma, OSB’de paylaşılan ve bireye özgü bağlantı kalıpları arasında ayrım yaparak hem yaygın hem de benzersiz beyin değişikliklerini ortaya çıkarıyor. Bu yaklaşım, grup bazlı analizden daha kişiselleştirilmiş bir OSB anlayışına doğru önemli bir değişimi işaret ediyor.

Bulgular, OSB’li bireylerin benzersiz ihtiyaçlarını karşılayan, kişiye özel tedaviler için yollar açıyor.

Ana unsurlar:

  1. Kişiselleştirilmiş Beyin Görüntüleme İçgörüleri: Çalışma, OSB’de paylaşılan ve bireye özgü değiştirilmiş beyin bağlantısı arasında ayrım yapıyor ve hem grup düzeyindeki farklılıkları hem de bireysel farklılıkları vurguluyor.
  2. Makine Öğrenimi Uygulaması: Karmaşık nörogörüntüleme verilerini incelemek için gelişmiş makine öğrenimi teknikleri kullanılarak bu incelikli analize olanak sağlanır.
  3. Kişiye Özel Tedavilerin Etkileri: Bulgular, OSB’li bireylerin spesifik nöral özelliklerini hedef alan kişiselleştirilmiş tedavi stratejilerinin daha etkili olabileceğini düşündürmektedir.

Kaynak: Elsevier

Otizm spektrum bozukluğu (ASD) dahil olmak üzere pek çok nörogelişimsel bozukluğa beyinde ne olduğu hala bir sır olarak kalıyor. Araştırmacılar için en büyük sınırlama, bu bozukluklara ve OSB durumunda belirli hastalık alt türlerine yönelik biyobelirteçlerin veya objektif biyolojik çıktıların bulunmamasıdır.

Şimdi yeni bir çalışma, OSB’li kişilerde değişen fonksiyonel beyin bağlantısını (FC) tanımlamak için beyin görüntüleme ve makine öğrenimini kullanıyor; daha da önemlisi, bireyler arasındaki farklar dikkate alınıyor.

Çalışma şurada görünüyor: Biyolojik PsikiyatriElsevier tarafından yayınlandı.

Bu bir beyni gösterir.
Bu bulgular, grup etkilerinin ötesine geçmenin ve klinik heterojenliği incelemek için bireye özgü beyin özelliklerini yakalamanın ve bunlardan yararlanmanın gerekliliğini ortaya koyuyor. Kredi: Nörobilim Haberleri

John Krystal, MD, Editör Biyolojik Psikiyatri, çalışma hakkında şunları söyledi: “ASD’nin uzun süredir oldukça heterojen bir durum olduğu biliniyor. Genetik çalışmalar, farklı OSB hasta gruplarındaki bozukluğun farklı nedenlerine dair bazı ipuçları sağlarken, beyin görüntüleme gibi diğer biyobelirteç türlerini kullanarak OSB’nin alt tiplerini ayırmak zorlayıcı olmuştur.

Beyin görüntüleme taramaları da son derece heterojendir, bir kişiden diğerine büyük ölçüde değişiklik gösterir, bu da bu tür verilerin biyobelirteç olarak kullanılmasını zorlaştırır. Önceki çalışmalar, sağlıklı kontrollerle karşılaştırıldığında OSB’li kişilerde FC’nin hem arttığını hem de azaldığını tespit etmişti, ancak bu çalışmalar katılımcı gruplarına odaklandığı için heterojen otizmle ilişkili atipik FC’yi takdir etmekte başarısız oldular.

Yeni çalışmada araştırmacılar, OSB’li katılımcılar arasında heterojen beyin görüntüleme alt tiplerinin ayırt edilebildiğini gösterdi.

Çin Elektronik Bilimi ve Teknolojisi Üniversitesi’ndeki çalışmanın kıdemli yazarı PhD Xujun Duan şöyle açıkladı: “Bu çalışmada, otizmin değiştirilmiş FC’sini iki alt uzaya yansıtmak için bir teknik kullandık: bireysel olarak paylaşılan bir alt uzay. otizm genelinde paylaşılan değiştirilmiş bağlantı modeli ve bireysel olarak paylaşılan değiştirilmiş bağlantı modellerini ortadan kaldırdıktan sonra kalan bireysel özellikleri temsil eden bireye özgü bir alt alan.

Araştırmacılar, otizmdeki bireysel paylaşılan altuzay değiştirilmiş FC’nin grup düzeyindeki farklılıkları yansıttığını, bireye özgü değiştirilmiş FC alt uzayının ise otistik özelliklerdeki bireysel varyasyonu temsil ettiğini bulmuşlardır. Bu bulgular, grup etkilerinin ötesine geçmenin ve klinik heterojenliği incelemek için bireye özgü beyin özelliklerini yakalamanın ve bunlardan yararlanmanın gerekliliğini ortaya koyuyor.

Dr. Krystal şunları ekledi: “OSB’nin alt türlerini bulmanın zorluğunun bir kısmı da nörogörüntüleme verilerinin muazzam karmaşıklığı olmuştur. Bu çalışma, OSB’de ortak olan beyin devresi değişikliklerinin ve belirli OSB özellikleriyle ilişkili diğerlerinin yönlerini belirlemek için karmaşık bir hesaplamalı yaklaşım kullanmaktadır.

“Bu tür bir strateji, OSB için kişiselleştirilmiş tedavilerin, yani belirli hastaların özel ihtiyaçlarını karşılayan tedavilerin geliştirilmesine daha etkili bir şekilde rehberlik etmeye yardımcı olabilir.”

Bu otizm ve nörogörüntüleme araştırma haberi hakkında

Soyut

Otizm Spektrum Bozukluğunda Değişen Beyin İşlevsel Bağlantısının Bireye Paylaşılan ve Bireye Özel Alt Uzayını Çözmek

Arka plan

Dinlenme durumu fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme verilerinin vaka kontrol analizlerini kullanarak otizm spektrum bozukluğunun (ASD) sinirsel temelini anlamaya yönelik önemli çabalara rağmen, büyük ölçüde OSB’li bireyler arasındaki biyolojik ve klinik heterojenlik nedeniyle bulgular sıklıkla tekrarlanamaz. Bu nedenle, OSB’de bireye-paylaşılan ve bireye özgü değiştirilmiş işlevsel bağlantının (AFC) araştırılması, bu karmaşık, heterojen bozukluğu anlamak için önemlidir.

Yöntemler

AFC’nin bireye özgü ve bireye özgü alt uzaylarını keşfetmek için Otizm Beyin Görüntüleme Veri Değişimi’nden OSB’li 254 kişiyi ve tipik olarak gelişen 295 kişiyi değerlendirdik. İlk olarak, OSB’li bireylerin AFC matrislerini normal gelişim gösteren bireylerle karşılaştırarak hesapladık. Daha sonra, ASD’nin AFC’sini 2 alt uzaya yansıtmak için ortak ortogonal temel çıkarımı kullanıldı: ASD boyunca paylaşılan değiştirilmiş bağlantı modellerini temsil eden bireysel paylaşımlı bir alt alan ve bireyi ortadan kaldırdıktan sonra kalan bireysel özellikleri temsil eden bireye özgü alt uzay. paylaşılan değiştirilmiş bağlantı modelleri.

Sonuçlar

Analiz, bireysel olarak paylaşılan altuzayı kapsayan 3 ortak bileşen ortaya çıkardı. Ortak bileşenler, grup düzeyindeki işlevsel bağlantı farklılıklarıyla ilişkilendirildi. Bireye özgü alt uzaydaki AFC, klinik semptomların tahminini iyileştirdi. Bireye özgü altuzaydaki AFC’nin varsayılan mod ağıyla ilişkili ve singulo-operküler ağla ilişkili büyüklükleri, sosyal iletişim eksikliklerindeki semptom şiddeti ve OSB’deki sınırlı, tekrarlayan davranışlarla anlamlı şekilde ilişkiliydi.

Sonuçlar

Çalışmamız, ASD’nin AFC’sini bireye paylaşılan ve bireye özgü alt alanlara ayırarak, heterojenliği parçalara ayırmak için bireye özgü beyin bağlantı özelliklerini yakalamanın ve bunlardan yararlanmanın önemini vurguladı. Analiz çerçevemiz, diğer yaygın nörogelişimsel koşullarda heterojenliği ayrıştırmak için bir plan sağlar.

Kaynak ve İleri Okuma: https://neurosciencenews.com/asd-functional-connectivity-neuroimaging-25315/

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu