NeuroImage:老年人脑状态21的脑干水平的网络同步存在年龄系统性的弱化

2021-11-29 02:09:17 来源:
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脑细胞干是一个复杂的在结构上,它不仅包括重要的中的继中的枢,使外周神经元的系统与的中央神经元的系统皮质和的中央神经元的系统皮质下中的枢之间的感觉、社会活动和自主的资讯完成合理的比如说,而且还包括神经元缓冲的系统。后者由GABA能、5 -胡萝卜素能、去甲肾上腺素能、胆碱能和拮抗剂能一组组成。这些一组的最常有如操纵着大脑皮质下和大脑皮质电阻的情况下,这些电阻处理方式传入的外部和内部的资讯,从而制约对这些的资讯的行为反应。

亦同发表在NeuroImage月刊表明幼儿脑细胞情况下21的脑细胞干总体的网络该系统实际上年岁无关的愈演愈烈叠加,且对大脑皮质和大脑皮质下该系统和工作清醒机动性产生制约。

该分析的总体目标是在无任务机制磁共振成像(fMRI)快照量化检测到的的中央神经元的系统细胞情况下中的,相关联与年岁无关的脑细胞干-的中央神经元的系统细胞交互机制障碍,并通过较为小孩子(55岁)将其与脑细胞干和的中央神经元的系统细胞中的年岁无关的灰质关联联系起来。所示表量化被用来描述这些相同的的中央神经元的系统细胞情况下。示例的假设将被检验:1、幼儿的的中央神经元的系统细胞情况下愈演愈烈彻底改变的频率低,因为他们要么不能维系自始常人的的中央神经元的系统细胞情况下,要么不能抑制机制失调的的中央神经元的系统细胞情况下。2.这些脑细胞情况下彻底改变的相似性是脑细胞干总体的机制连接受损,以及脑细胞干和间脑细胞/的中央神经元的系统皮质在结构上之间的连接受损。年岁无关的机制连接彻底改变的致使程度与年岁无关的灰质体积关联无关。3.年岁无关的机制具体来说叠加的致使程度与年岁无关的清醒叠加无关,特别是工作清醒和/或情景清醒,这两者都是仅有的受神经元缓冲的系统的制约。

来进行420个有意思区域(AICHA和脑细胞干灰质rois) a)抽取每个人脑去噪后的BOLD接收机。b).在所有647个间隔时间框架内测算参看组中的每个人脑的单一无关线性,并取最低。一组量化用作辨识5个全脑细胞一组。第二个一组化量化导致3一组做了无关线性来源于roi平均分配给脑细胞干-plus一组的一组化量化c)。一个滑动窗口作法是用来测算604 420 × 420无关线性为每个主题(小孩子和幼儿)在量化d)。通过测算每个roi的自始低压(低压所示)来进一步相关联。参看组的低压所示用作测算小孩子和幼儿的低压所示的z高分(z高分所示)。f).在数据资料特别设计数据资料重新整理迭代中的,使用迭代c产生的7个一组(4个全脑细胞,3个脑细胞干-plus)测算小孩子和幼儿每个窗口每个一组的最低z高分。g).结果输入被连接并匹配到一个国际准则的聚类量化中的,该聚类量化确定了24个聚类(原始聚类),h).在“社会活动校自始迭代”中的获取的的资讯用作辨识和标记不充分来进行社会活动过热阈值(clean cluster)的9个社会活动过热簇和社会活动制约窗口。i).所有平均分配给的中央神经元的系统细胞情况下的免受社会活动制约的窗口都被辨识成来,它们的无关线性在所有人脑中的最低用作的中央神经元的系统细胞情况下特定一组量化,通过全脑细胞线性(420 × 420)和脑细胞干-plus线性(69 × 69)测算脑细胞情况下特定低压所示,并相辅相成来自脑细胞情况下特定一组量化的一组低压和社会性所示k)。

该分析纳入79名小孩子(20-40岁)和51名幼儿(55-80岁)。改用一种新的多对比切分作法切分脑细胞干内部在结构上。脑细胞和脑细胞干灰质段被畸变到一个许多人模板上。将ICV校自始后的Jacobian等价转换为z-score所示,并从420个的中央神经元的系统皮质/的中央神经元的系统皮质下/脑细胞干rois中的抽取均值。改用SPM12/Conn18对fMRI完成预处理方式,抽取420个的中央神经元的系统皮质/的中央神经元的系统皮质下/脑细胞干rois的BOLD接收机。改用基于层次聚类量化的快照无任务量化作法,来进行所示量化(低压、社会性、一组性)对15种脑细胞情况下相似性完成辨识。改用Kruskal-Wallis检验和spearman无关性完成统计量化。

这15个情况下的全脑细胞一组所示。充分来进行多次重复一组≥0.75准则的一组被视作相同的紫色。

脑细胞干-plus一组(左)自始低压(中的)和胜低压(右)分别对应15种的中央神经元的系统细胞情况下。充分来进行多次重复一组≥0.75准则的一组被视作相同的紫色。

15种的中央神经元的系统细胞情况下的全脑细胞自始(左栏)和胜(右栏)低压所示。

年岁无关的灰质体积关联。红色声称与小孩子比起,幼儿的rois具有特别是在低的z高分(p<0.05, FDR校自始)。

一种脑细胞情况下(cluster21)在幼儿中的非常相似(p=0.008)。与小孩子比起,幼儿的最低一组低压和脑细胞干-的中央神经元的系统皮质低压低。全脑细胞年岁无关的脑细胞灰质关联与脑细胞情况下21一组低压面有无关。脑细胞情况下21长时间间隔时间与工作清醒长方形胜无关(r = -0.28,p=0.002)。

该分析有四个主要见到:1.快照量化确定了两组人的的中央神经元的系统细胞情况下为21,但这种情况下在幼儿中的愈演愈烈的频率低,长时间的间隔时间非常长。2. 与小孩子比起,幼儿的脑细胞情况下21在全脑细胞总体上辨识成低的最低一组自始低压和/或胜低压以及脑细胞干-的中央神经元的系统皮质低压,在脑细胞干总体上也辨识成低的自始低压。这一见到与大多数其它的中央神经元的系统细胞情况下逐步形成了对比,在整个的中央神经元的系统细胞总体上辨识成低的最低一组自始低压和社会性,在脑细胞干总体上辨识成低的最低胜低压和社会性。3.脑细胞情况下21时,整体灰质体积与最低一组自始低压自始无关。亦然,大部份其它脑细胞情况下辨识整体灰质体积与最低一组自始低压和胜低压长方形胜无关。4. 的中央神经元的系统细胞21情况下长时间间隔时间与许多人工作清醒TAP乏善可陈长方形胜无关。全脑细胞和脑细胞干-plus总体的一组自始、胜低压与幼儿工作清醒TAP乏善可陈面有无关。

分析结果表明,幼儿脑细胞情况下21的脑细胞干总体的网络该系统实际上年岁无关的愈演愈烈叠加,且对大脑皮质和大脑皮质下该系统和工作清醒机动性产生制约。

原文成处

S.G. Mueller, A.M. Muller,Brainstem Dysfunction in Healthy Aging,NeuroImage,2021,118241,ISSN 1053-8119,

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