基于模块化的主观认知减退人群静息态皮质网络连接组学研究

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目的:探讨主观认知减退(SCD)人群静息态皮质网络的拓扑特征及与认知水平的相关性。方法:收集2017年6月至2019年11月在南京各社区招募36例自诉有记忆下降的中老年人与32名健康对照(NC),分析认知量表、Tn 1加权像(Tn 1WI)和静息态功能磁共振(rs-fMRI)数据。SCD组男5例、女31例,年龄(64±5)岁;NC组男8例、女24例,年龄(65±5)岁。对rs-fMRI数据进行预处理,并根据先验模板将大脑皮质分为333个脑区(节点)和10个模块,建立皮质-皮质的全连接矩阵,在矩阵基础上计算每个节点的模块内连接度(WMD)和参与系数(PC)。比较两组间各节点的WMD值和PC值,并与认知量表评分作相关性分析。n 结果:SCD组右侧额顶网络(FPN)的背外侧前额叶(DLPFC)(n P<0.05,FDR校正)与额中央回(n P<0.005,未校正)WMD增加;左侧视觉网络(VN)的枕上回WMD降低(n P<0.05,FDR校正);左侧背侧注意网络(DAN)的缘上回PC降低(n P<0.005,未校正)。SCD组中,DLPFC的WMD值与听觉词汇学习测验(AVLT)短时记忆(n r=0.364,n P=0.029)、再认记忆(n r=0.364,n P=0.029)及波士顿命名评分(BNT)(n r=0.356,n P=0.033)成显著正相关;缘上回的PC值与BNT评分(n r=0.413,n P=0.012)成显著正相关。n 结论:SCD人群存在皮质网络失衡与重构,表现为VN的模块内连接性及DAN的模块间连接性降低,并通过增强FPN的模块内连接性而代偿认知水平的早期减退。“,”Objective:To investigate the intrinsic organization of cortical circuitry in individuals with subjective cognitive decline (SCD) via resting-state functional magnetic resonance imaging (rs-fMRI) connectome analysis and its correlation with cognitive level.Methods:From June 2017 to November 2019, thirty-six middle-aged and elderly individuals with complaints of memory decline and 32 normal controls (NC) were enrolled from communities in Nanjing. We collected cognitive scale performance,Tn 1-weighted imaging (Tn 1WI) and rs-fMRI data of all subjects. There were 5 males and 31 females in the SCD group, with an average age of (64±5) years. In the NC group, there were 8 males and 24 females, with an average age of (65±5) years. Preprocessing of rs-fMRI data was conducted, then the cerebral cortex was divided into 333 cortical parcels (nodes) and 10 predefined communities according to the prior template. Further, we established full connection matrices between cortical parcels and calculated the within-module degree (WMD) and participation coefficient (PC) of each node based on the matrices. The WMD and PC values were compared between the SCD and NC groups,and their correlations with cognitive scale performance were analyzed.n Results:Compared to the NC group,the SCD group showed increased WMD in the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC)(n P<0.05,FDR corrected) and the middle frontal gyrus (n P<0.005,uncorrected) of the right frontoparietal network (FPN). The SCD group also showed decreased WMD(n P<0.05,FDR corrected) in the superior occipital gyrus of the left visual network (VN) and decreased PC (n P<0.005,uncorrected) in the supramarginal gyrus of the left dorsal attention network (DAN). The WMD values in the DLPFC showed significant positive correlations with the auditory verbal learning test (AVLT)short-delayed memory (n r=0.364,n P=0.029),recognition memory (n r=0.364, n P=0.029) and the Boston naming test scores (BNT, n r=0.356, n P=0.033)in the SCD group. The PC values in the supramarginal gyrus were significantly positively correlated with the BNT scores (n r=0.413, n P=0.012) in the SCD group.n Conclusion:Cortical network imbalance and reconstruction characterized by decreased intra-module connectivity of VN and inter-module connectivity of DAN exist in SCD subjects,while increased intra-module connectivity of FPN may serve in a compensatory way for the early cognitive decline.
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