[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله ::
:: دوره 7، شماره 1 - ( زمستان - 1397 ) ::
دوره 7 شماره 1 صفحات 23-33 برگشت به فهرست نسخه ها
اختلالات شبکه استراحت مغز در بیماران پارکینسونی
مهدیه قاسمی* ، علی فروتن‌نیا
گروه مهندسی برق، دانشگاه نیشابور، نیشابور، ایران ، m.ghasemi@neyshabur.ac.ir
چکیده:   (394 مشاهده)
مقدمه:‌ در سال‌های اخیر تحقیقات تصویربرداری عصبی بر روی تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی در بسیاری از شرایط پاتولوژی و روانی استفاده شده است. تجزیه و تحلیل تغییرات در شبکه‌های حالت استراحت یک روش مهم برای درک عمیق تغییرات عملکردی و ارتباطی از بیماری به‌منظور ارائه روش‌های جدید تشخیصی و درمانی است. در این مقاله تعاملات عملکردی و اختلالات ارتباطی بین شبکه‌های حالت استراحت در بیماری پارکینسون بر روی داده‌های تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی در حالت استراحت مورد مطالعه قرار گرفته است. مواد و روش‌ها: تمامی داده‌های Rs-fMRIر10 فرد پارکینسونی و 10 فرد سالم در سیستم MRI سه تسلا مورد بررسی قرار گرفت. برای استخراج شبکه‌های حالت استراحت، از تجزیه و تحلیل مؤلفه‌های مستقل احتمالی استفاده شده است.  RSNها با استفاده از همبستگی مکانی با الگوی شبکه مرجع حالت استراحت شناسایی شده‌اند. تفاوت‌های فردی بین گروه‌ها، با رگرسیون دوگانه و تکنیک تصادفی‌سازی محاسبه شده است. یافته‌ها: نقشه‌های مؤلفه‌های گروه که به طور معنی‌داری با شبکه مرجع همپوشانی داشتند، منجر به شناسایی برخی خوشه‌های اصلی RSNها از جمله قشر بینایی، شبکه حالت پیش فرض عقبی و قشر موتوری پشتیبان شدند. تفاوت‌های فردی بین نقشه‌های RSN شبکه‌های گیجگاهی، پیش فرض عقبی و برجسته به‌عنوان خوشه‌های اصلی مشخص شده است. نتیجه‌گیری: اغلب مطالعات قبلی تغییرات ارتباطات عملکردی در بیماران پارکینسونی با استفاده از تجزیه و تحلیل مبتنی بر همبستگی سری زمانی ناحیه خاص با نواحی دیگر مغز را مورد بررسی قرار دادند. در اینجا ما رویکرد داده محور بر اساس گروه  PICA برای استخراج و ارزیابی تغییرات RSN در تمام شبکه‌های عصبی مرتبط را به کار گرفتیم. یافته‌های ما نشان می‌دهد که تغییرات ارتباطی عملکردی RSNها با بیماری پارکینسون مرتبط است.
واژه‌های کلیدی: تصویربرداری رزونانسی مغناطیسی، بیماری‌های تحلیل برنده عصبی، تصویربرداری تشخیصی، مغز
متن کامل [PDF 1093 kb]   (123 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: بيوانفورماتيك در علوم اعصاب
فهرست منابع
1. Jankovic J. Parkinson's disease: clinical features and diagnosis.J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2008; 79(4): 368-76. [DOI:10.1136/jnnp.2007.131045]
2. Sveinbjornsdottir S. The clinical symptoms of Parkinson's disease. J Neurochem. 2016; 139(1): 318-24. [DOI:10.1111/jnc.13691]
3. Biswal BB. Resting state fMRI: a personal history. Neuroimage. 2012; 62(2): 938-44. [DOI:10.1016/j.neuroimage.2012.01.090]
4. Buckner RL, Krienen FM, Yeo BT. Opportunities and limitations of intrinsic functional connectivity MRI. Nat Neurosci. 2013; 16(7): 832-7. [DOI:10.1038/nn.3423]
5. Greicius MD, Krasnow B, Reiss AL, Menon V. Functional connectivity in the resting brain: a network analysis of the default mode hypothesis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2003; 100(1): 253-8. [DOI:10.1073/pnas.0135058100]
6. Fox MD, Raichle ME. Spontaneous fluctuations in brain activity observed with functional magnetic resonance imaging. Nat Rev Neurosci. 2007; 8(9): 700-11. [DOI:10.1038/nrn2201]
7. Raichle ME. The brain's default mode network. Annu Rev Neurosci. 2015; 38: 433-47. [DOI:10.1146/annurev-neuro-071013-014030]
8. Agosta F, Pievani M, Geroldi C, Copetti M, Frisoni GB, FilippiM. Resting state fMRI in Alzheimer's disease: beyond the default mode network. Neurobiol Aging. 2012; 33(8): 1564-78. [DOI:10.1016/j.neurobiolaging.2011.06.007]
9. Buckner RL, Andrews‐Hanna JR, Schacter DL. The brain's default network: anatomy, function, and relevance to disease. Ann N Y Acad Sci. 2008; 1124(1): 1-38. [DOI:10.1196/annals.1440.011]
10. Greicius MD, Srivastava G, Reiss AL, Menon V. Default-mode network activity distinguishes Alzheimer's disease from healthy aging: evidence from functional MRI. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004; 101(13): 4637-42. [DOI:10.1073/pnas.0308627101]
11. Rombouts SA, Barkhof F, Goekoop R, Stam CJ, Scheltens P. Altered resting state networks in mild cognitive impairment and mild Alzheimer's disease: an fMRI study. Hum Brain Mapp. 2005; 26(4): 231-9. [DOI:10.1002/hbm.20160]
12. van Eimeren T, Monchi O, Ballanger B, Strafella AP. Dysfunction of the default mode network in Parkinson disease: a functional magnetic resonance imaging study. Arch Neurol. 2009; 66(7): 877-83. [DOI:10.1001/archneurol.2009.97]
13. Putcha D, Ross RS, Cronin-Golomb A, Janes AC, Stern CE. Salience and defaultmode network coupling predicts cognition in aging and Parkinson's Disease. J Int Neuropsychol Soc. 2016; 22(2): 205-15. [DOI:10.1017/S1355617715000892]
14. Gorges M, Müller H-P, Lulé D, Pinkhardt EH, Ludolph AC, Kassubek J, et al. To rise and to fall: functional connectivity in cognitively normal and cognitively impaired patients with Parkinson's disease. Neurobiol Aging. 2015; 36(4): 1727-35. [DOI:10.1016/j.neurobiolaging.2014.12.026]
15. Tahmasian M, Pasquini L, Scherr M, Meng C, Förster S, Bratec SM, et al. The lower hippocampus global connectivity, the higher its local metabolism in Alzheimer disease. Neurology. 2015; 84(19): 1956-63. [DOI:10.1212/WNL.0000000000001575]
16. Whitwell JL, Przybelski SA, Weigand SD, Ivnik RJ, Vemuri P, Gunter JL, et al. Distinct anatomical subtypes of the behavioural variant of frontotemporal dementia: a cluster analysis study. Brain. 2009; 132(11): 2932-46. [DOI:10.1093/brain/awp232]
17. Zhou J, Greicius MD, Gennatas ED, Growdon ME, Jang JY, Rabinovici GD, et al. Divergent network connectivity changes in behavioural variant frontotemporal dementia and Alzheimer's disease. Brain. 2010; 133(5): 1352-67. [DOI:10.1093/brain/awq075]
18. Tessitore A, Esposito F, Vitale C, Santangelo G, Amboni M, Russo A, et al. Default-mode network connectivity in cognitively unimpaired patients with Parkinson disease. Neurology. 2012; 79(23): 2226-32. [DOI:10.1212/WNL.0b013e31827689d6]
19. Disbrow E, CarmichaelO, He J, Lanni K, Dressler E, Zhang L, et al. Resting state functional connectivity is associated with cognitive dysfunction in non-demented people with Parkinson's disease. J Parkinsons Dis. 2014; 4(3): 453-65.
20. Wu T, Wang L, Chen Y, ZhaoC, Li K, Chan P. Changes of functional connectivity of the motor network in the resting state in Parkinson's disease. Neurosci Lett. 2009; 460(1): 6-10. [DOI:10.1016/j.neulet.2009.05.046]
21. Amboni M, Tessitore A, Esposito F, Santangelo G, Picillo M, Vitale C, et al. Resting-state functional connectivity associated with mild cognitive impairment in Parkinson's disease. J Neurol. 2015; 262(2): 425-34. [DOI:10.1007/s00415-014-7591-5]
22. Onu M, Badea L, Roceanu A, Tivarus M, Bajenaru O. Increased connectivity between sensorimotor and attentional areas in Parkinson's disease. Neuroradiology. 2015; 57(9): 957-68. [DOI:10.1007/s00234-015-1556-y]
23. Smith SM, Fox PT, Miller KL, Glahn DC, Fox PM, Mackay CE, et al. Correspondence of the brain's functional architecture during activation and rest. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009; 106(31): 13040-5. [DOI:10.1073/pnas.0905267106]
24. Filippini N, MacIntosh BJ, Hough MG, Goodwin GM, Frisoni GB, Smith SM, et al. Distinct patterns of brain activity in young carriers of the APOE-ε4 allele. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009; 106(17): 7209-14. [DOI:10.1073/pnas.0811879106]
25. Zuo X-N, Kelly C, Adelstein JS, Klein DF, Castellanos FX, Milham MP. Reliable intrinsic connectivity networks: test–retest evaluation using ICA and dual regression approach. Neuroimage. 2010; 49(3): 2163-77. [DOI:10.1016/j.neuroimage.2009.10.080]
26. Jubault T, Brambati SM, Degroot C, KullmannB, Strafella AP, Lafontaine A-L, et al. Regional brain stem atrophy in idiopathic Parkinson's disease detected by anatomical MRI. PloS one. 2009; 4(12): e8247. [DOI:10.1371/journal.pone.0008247]
27. Goetz CG, Poewe W, Rascol O, Sampaio C, Stebbins GT, Counsell C, et al. Movement disorder society task force report on the hoehn and yahr staging scale: status and recommendations the movement disorder society task force on rating scales for Parkinson's disease. Mov Disord. 2004; 19(9): 1020-8. [DOI:10.1002/mds.20213]
28. Hoehn MM. Melvin D Yahr. Parkinson: onset, progresión, and mortality. Neurology. 1967; 17: 427-42. [DOI:10.1212/WNL.17.5.427]
29. Helmich RC, Derikx LC, Bakker M, Scheeringa R, Bloem BR, Toni I. Spatial remapping of cortico-striatal connectivity in Parkinson's disease. Cerebral Cortex. 2009; 20(5): 1175-86. [DOI:10.1093/cercor/bhp178]
30. Smith SM. Fast robust automated brain extraction. Hum Brain Mapp. 2002; 17(3): 143-55. [DOI:10.1002/hbm.10062]
31. Rueckert D, Sonoda LI, Hayes C, Hill DL, Leach MO, Hawkes DJ. Nonrigid registration using free-form deformations: application to breast MR images. IEEE Transactions on Medical Imaging. 1999; 18(8): 712-21. [DOI:10.1109/42.796284]
32. Abou Elseoud A, Littow H, Remes J, Starck T, Nikkinen J, Nissilä J, et al. Group-ICA model order highlights patterns of functional brain connectivity. Front Syst Neurosci. 2011; 5: 37. doi.org/10.3389/fnsys.2011.00037. [DOI:10.3389/fnsys.2011.00037]
33. Beckmann CF, Smith SM. Probabilistic independent component analysis for functional magnetic resonance imaging. IEEE Transactions on Medical Imaging. 2004; 23(2): 137-52. [DOI:10.1109/TMI.2003.822821]
34. Beckmann CF, DeLuca M, Devlin JT, Smith SM. Investigations into resting-state connectivity using independent component analysis. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 2005; 360(1457): 1001-13. [DOI:10.1098/rstb.2005.1634]
35. Calhoun VD, Adali T, Pearlson GD, Pekar J. A method for making group inferences from functional MRI data usingindependent component analysis. Hum Brain Mapp. 2001; 14(3): 140-51. [DOI:10.1002/hbm.1048]
36. Chang C, Glover GH. Effects of model-based physiological noise correction on default mode network anti-correlations and correlations. Neuroimage. 2009; 47(4): 1448-59. [DOI:10.1016/j.neuroimage.2009.05.012]
37. ThomasonME, Dennis EL, Joshi AA, Joshi SH, Dinov ID, Chang C, et al. Resting-state fMRI can reliably map neural networks in children. Neuroimage. 2011; 55(1): 165-75. [DOI:10.1016/j.neuroimage.2010.11.080]
38. Kiviniemi V, Starck T, Remes J, Long X, Nikkinen J, Haapea M, et al. Functional segmentation of the brain cortex using high model order group PICA. Hum Brain Mapp. 2009; 30(12): 3865-86. [DOI:10.1002/hbm.20813]
39. Abou‐Elseoud A, Starck T, Remes J, Nikkinen J, Tervonen O, Kiviniemi V. The effect of model order selection in group PICA. Hum Brain Mapp. 2010; 31(8): 1207-16.
40. Littow H, Abou Elseoud A, Haapea M, Isohanni M, Moilanen I, Mankinen K, et al. Age-related differences in functional nodes of the brain cortex–a high model order group ICA study. Front Syst Neurosci. 2010; 4: 32. doi: 10.3389/fnsys.2010.00032. [DOI:10.3389/fnsys.2010.00032]
41. Veer IM, Beckmann C, Van Tol M-J, Ferrarini L, Milles J, Veltman D, et al. Whole brain resting-state analysis reveals decreased functional connectivity in major depression. Front Syst Neurosci. 2010; 4: 41. doi: 10.3389/fnsys.2010.00041. [DOI:10.3389/fnsys.2010.00041]
42. Smith DV, Utevsky AV, Bland AR, Clement N, Clithero JA, Harsch AE, et al. Characterizing individual differences in functional connectivity using dual-regression and seed-based approaches. Neuroimage. 2014; 95: 1-12. [DOI:10.1016/j.neuroimage.2014.03.042]
43. Salimi-Khorshidi G, Douaud G, Beckmann CF, Glasser MF, Griffanti L, Smith SM. Automatic denoising of functional MRI data: combining independent component analysis and hierarchical fusion of classifiers. Neuroimage. 2014; 90: 449-68. [DOI:10.1016/j.neuroimage.2013.11.046]
44. Griffanti L, Douaud G, Bijsterbosch J, Evangelisti S, Alfaro-Almagro F, Glasser MF, et al. Hand classification of fMRI ICA noise components. Neuroimage. 2017; 154: 188-205. [DOI:10.1016/j.neuroimage.2016.12.036]
45. Peraza LR, Nesbitt D, Lawson RA, Duncan GW, Yarnall AJ, Khoo TK, et al. Intra‐and inter‐network functional alterations in P arkinson's disease with mild cognitive impairment. Hum Brain Mapp. 2017; 38(3): 1702-15. [DOI:10.1002/hbm.23499]
46. Laird AR, Fox PM, Eickhoff SB, Turner JA, Ray KL, McKay DR, et al. Behavioral interpretations of intrinsic connectivity networks. J Cogn Neurosci. 2011; 23(12): 4022-37. [DOI:10.1162/jocn_a_00077]
47. Baggio HC, Segura B, Sala‐Llonch R, Marti MJ, Valldeoriola F, Compta Y, et al. Cognitive impairment and resting‐state network connectivity in Parkinson's disease. Hum Brain Mapp. 2015; 36(1): 199-212. [DOI:10.1002/hbm.22622]
48. Griffanti L, Rolinski M, Szewczyk-Krolikowski K, Menke RA, Filippini N, Zamboni G, et al. Challenges in the reproducibility of clinical studies with resting state fMRI: An example in early Parkinson's disease. Neuroimage. 2016; 124: 704-13. [DOI:10.1016/j.neuroimage.2015.09.021]
49. Rolinski M, Griffanti L, Szewczyk-Krolikowski K, Menke RA, Wilcock GK, Filippini N, etal. Aberrant functional connectivity within the basal ganglia of patients with Parkinson's disease. Neuroimage Clin. 2015; 8: 126-32. [DOI:10.1016/j.nicl.2015.04.003]
50. Yao N, Shek‐Kwan Chang R, Cheung C, Pang S, Lau KK, Suckling J, et al. The default mode network is disrupted in Parkinson's disease with visual hallucinations. Hum Brain Mapp. 2014; 35(11): 5658-66. [DOI:10.1002/hbm.22577]
51. Tahmasian M, Eickhoff SB, Giehl K, Schwartz F, Herz DM, Drzezga A, et al. Resting-state functional reorganization in Parkinson's disease: An activation likelihoodestimation meta-analysis. Cortex. 2017; 92: 119-38. [DOI:10.1016/j.cortex.2017.03.016]



XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Ghasemi M, Foroutannia A. Disruption of the Brain Resting State Networks in Parkinsonism. Shefaye Khatam. 2019; 7 (1) :23-33
URL: http://shefayekhatam.ir/article-1-1860-fa.html

قاسمی مهدیه، فروتن‌نیا علی. اختلالات شبکه استراحت مغز در بیماران پارکینسونی. مجله علوم اعصاب شفای خاتم. 1397; 7 (1) :23-33

URL: http://shefayekhatam.ir/article-1-1860-fa.html



دوره 7، شماره 1 - ( زمستان - 1397 ) برگشت به فهرست نسخه ها
مجله علوم اعصاب شفای خاتم The Neuroscience Journal of Shefaye Khatam
Persian site map - English site map - Created in 0.05 seconds with 31 queries by YEKTAWEB 3855