脑电数据的功能连通性分析概念介绍

脑电数据的功能连通性分析 - 简书 (jianshu.com)

主观认知衰退中默认模式和背侧注意网络功能连通性的改变

注意：

主观认知障碍的过程也受到报告者人格和情绪状态的影响。主观认知障碍也被发现与抑郁、焦虑症状和神经质人格存在关联[3]。

内侧前额叶后区 (posterior region of the rostral MFC，prMFC)是对动作进行连续监控，特别是自身意向，执行过程中客观形势变化，反应是否有冲突，是否有错误。

关键词：

默认模式网络DMN，（执行认知任务时，受抑制，任务越复杂抑制力越强）

https://zhuanlan.zhihu.com/p/70747476（DMN的发现和研究结构和功能）

功能连通性，

主观认知衰退SCD(subject cognitive decline)：在（用过标准化认知测试/神经认知检测中结果提示正常）中并不表现出MCI（即并没有检测出轻度认知障碍），但自我体验的认知能力持续下降

对scd的诊断标准演变和研究原因：https://news.medlive.cn/all/info-progress/show-174610_241.html

摘要：

目的：研究SCD被试和健康人和mci（老年人） =的fc的特征 （是否存在差异）

《那研究这个可以干嘛呢，由于AD目前仍无法被完全治愈，因而更多的学者将注意力集中到AD的临床前期阶段，尤其是对SCD的报道。

目前，关于SCD脑结构与功能MRI的报道日益增多。故探索SCD患者大脑结构与功能的改变对临床上理解AD临床前期致病机理有着关键的价值。对其深入地认识和研究将对痴呆的防治起到非常积极的作用》

《为什么是比较这几个对象，重症不么》

方法：《一直有默认模式网络DMN 这个不懂用处：静息状态下，与情绪与自我参照，与海马记忆相关，和安静状态下的自发认知相关，且AD患者DMN有显著变化》

1.样本：152老人进行静息状态功能MRI检查（为什么只静息呢是因为这种病症特征与s事件无关，所以不需要做任务。还是只是查 主观对自己的神经结构是否有影响呢？）：

25mci+65健康对照组+62SCD受试者

2.方法：基于种子的FC分析，比较三组

3.种子区：选DMN和北侧注意网络DAN《这其实就是roi把？为什么选择这两个呢？DMN和DAN是AD的显著特征相关的脑区》

结论：

1.DMN种子与边缘上回SMG之间的FC：SCD>MCI

2.左侧顶叶外侧皮层和右侧背外侧前额叶皮层之间FC：SCD = MCI

3.在以DAN种子为中心的FC分析中：左侧前扣带皮层和左侧岛叶的右侧后顶骨沟FC：SCD = MCI <HC

4.SCD中，xx和xx的超联通性 与 在控制性口头词汇联想测试中有更好表现的成绩  两者是显著相关的

与DMN和dan相关的FC改变

总之，

5.与MCI一致的是，SCD也有表现，DMN和DAN相关的FC改变

但是

6.SCD 在 DMN种子与边缘上回之间具有明显的超连通性（而MCI没有）

8.特别是在表现为与言语流利性保持的相关的MCI，与这些人（MCI）相对比，SCD有不同的DMN相关的FC模式

引言（认知轻症到重症的特征）：

痴呆症特征：（客观）认知能力下降——日常生活功能障碍

MCI特征：神经认知测试 有认知障碍（SCD是表示没有的）+日常功能正常

SCD特征：

1.神经认知测试：表现客观障碍不明显+自我体验认知功能异常

2.这类人发展成客观认知衰退的可能性较正常人来说增加

文献目的+作用：

1.找出能客观的反映、识别SCD的生物学标志物（即某指标，区分出正常人和SCD和MCI，所以不需要加AD对象）

2.预测AD的进展

（脑成像的研究用处+前人研究）：

1.认知能力下降相关的退行性脑成像相关变化

2.提出了SCD的特征性功能脑成像结果

3.（因为认知测试测不出来，脑成像方法是一种找标志物的选择）比较SCD和MCI之间的脑功能成像特征，可能有助于探索SCD对神经认知障碍的脆弱性

4.AD的影像特征：AD的临床前阶段，阿尔茨海默病中在默认模式网络(DMN)和背侧注意网络(DAN)显示FC改变

5.SCD和MCI类似：DMN和DAN的FC下降

但是，《2下降vs1增加+1改变》《研究DMN的原因=前人研究+AD的症状表现与DMN有关》

6.一些研究表明：SCD的DMN的FC增加（解释为代偿机制引起的）

此外

MCI和SCD不同的地方：SCD没有DAN的FC改变

矛盾结果原因：SCD概念多样性（例如前面链接中，诊断标准在变）+少量被试的个体本身特异性特征引起的不一致结果《那么怎么排除这少量被试的影响呢？？如在奇点网看抽烟影响主观认知。可从这些唯独入手》

本文做法：

1.将DMN和DAN的核心脑区设置为种子

2.探索这些种子与其他脑区之间的FC

3.借临床访谈-筛选SCD

4.静态fc，比较三组

5.做出假设：

（1）SCD中存在类似MCI的FC改变（应该是相较于正常人）（与发展成为神经认知障碍风险标志有关）

（2）SCD也具有不同于MCI的FC特征（与神经认知测试的表现有关）

《对于这里的假设。这里所推测的相关性 也需要进一步验证把》

6.换句话说

根据：因为之间的某研究：后续观察证实了SCD患者自我认知能力的持续下降

做预测1：在我们以DMN种子为中心的FC研究中，我们预测SCD受试者将表现出与其他认知相关的大脑区域的超连接（是一种代偿，即在认知持续下降后，在认知活动相关的其他脑区找到相关--猜测是代偿机制这与前人研究中的DMN的FC加强给出解释）

根据：SCD中DAN 的FC的衰减与MCI类似，尽管衰减程度小于MCI（那为什么还要多做一次呢？为了再次验证前人结论吗？且前人没有和正常人做对比）

预测2：在我们以DAN种子为中心的FC研究中，预测SCD受试者的DAN FC变化水平将介于健康对照组和MCI受试者之间

《SCD和MCI用的同一个认知测试量表吗》

6.接下来：

1.对各组间（三组）FC有差异的脑簇进行FC强度和临床评价量表的相关性分析（验证神经活动特征与症状表现的行为具有的相关强度）

特别是

2.预测以DMN为中心的FC改变在SCD中作为一种代偿机制出现

3.预计DMN FC将与SCD神经认知测试中保存的性能显示出显著相关性

4.载脂蛋白E (ApoE)基因进行了基因分型《应该是指分成ε2、ε3和ε4》，因为ApoE4基因是阿尔茨海默病的重要危险因素

（载脂蛋白E（APOE）被认为是AD最大的风险基因；在三个同型等位基因（ε2、ε3和ε4）中，APOE ε4被认为是主要的遗传风险因素，同源APOE ε4携带者通常比异源携带者更早发病，突出了ε4等位基因对AD的剂量影响。）

5.在亚组分析中，《亚组是啥》，根据ApoE基因型分析FC强度的差异

预测，如果ApoE4基因存在于SCD中，则会出现更多mci样的FC改变

6.我们预测dan种子的FC改变更容易受到ApoE基因分型的影响，因为我们假设它们将处于MCI进展的连续体中。

2.1筛选被试

1.使用记忆抱怨问卷(MAC-Q) (Youn et al, 2009)和主观认知衰退问卷(SCD-Q) (Rami et al, 2014)来评估受试者自我经历的认知能力下降

2.

2.2. MRI采集和预处理

MRI图像采集，静息状态功能MRI (fMRI)测量，对图像做归一化处理数据范围变为【0，1】，使得计算过程更加效率和方便。

FC分析：

使用CONN工具箱为每个受试者生成种子到体素的FC图

Fisher r-to-z变换(https://cloud.tencent.com/developer/article/1755191)

对于每个大脑体素，使用方差分析(ANOVA)来比较两组之间的FC强度估计。

这里自变量1：体素（1，2，3，4，5）；

自变量2：MCI，SCD，对照组

因变量FC

统计：

神经认知测试（方差分析）

心理测量数据（卡方检验）《心理测量数据指的是哪些？》

事后检验-Bonferroni校正

FC分析：对于显示各组(对照组、SCD和MCI)之间差异的FC估计，还根据每组内的ApoE基因型亚组(E2/E3、E3/E3和E3/E4)进行单因素方差分析《完全搞不懂这句：是否自变量是以各种基因亚组做自变量，fc是因变量》（科普基因亚组：https://www.wegene.com/question/4093）

此外，为了探讨FC估计值是否反映认知障碍，使用偏相关分析分析了FC估计值与神经认知测试结果(SVLT、BNT、COWAT和TMT)之间的相关性。

还探讨了FC估计与反映SCD的量表(MAC-Q和SCD- q)之间的相关性。额外变量做协变量

3.结果3.1

1.排除额外影响

2.SCD=MCI>对照组 （SCD-q 和MAC-Q相关量表-主观认知）

3.MMSE评分：SCD=MCI=对照组

4.临床痴呆评定量表（CDR）：已经成为痴呆程度分级的金标准

各项分数之和（CDR sum of the boxes，CDRSB）

总体衰退量表（Global Deterioration Scale, GDS）：反映疾病后期痴呆的症状和体征CDR 

这3个当作一个看：MCI认知能力显著下降（相较另外2组）

5.在反映客观认知能力下降的神经认知测试(SNSB-C, SVLT, BNT, COWAT和TMT)中，与SCD组和正常对照组相比，MCI组也表现出认知能力下降。

（日常生活活动(Activities of Daily Living, ADL)分为基础性日常生活活动(Basic Activities ofDaily Living, BADL)和工具性日常生活活动(InstrumentalActivities of Daily Living, IADL)）

6.B-ADL量表（Basic activity of daily living）上，两组之间没有显著差异，

7.但在I-ADL量表上，MCI组比对照组表现出更大的困难。

8.在老年人抑郁症状量表(老年抑郁量表)上，SCD组比对照组表现出更严重的抑郁症状。

9.各组间ApoE4基因型组成比例无差异，比例（由大到小）依次为E3/E3、E3/E4、E2/E3、E2/E4。（各组分三个基因型，拉出来某组的某基因型，然后进行方差分析看各组是否存在fc差异）

结果3.2 以DMN种子为中心的FC分析中

不同组之间的几个脑簇FC强度是不同的。

PCC和左缘上回（left supramarginal gyrus）之间的FC：对照组=SCD >MCI

（posterior cingulate cortex后扣带回皮层:在DMN区域内）

左侧LPC和左侧边缘上回之间FC：SCD>MCI

----右侧LPC和右侧缘上回之间FC：SCD>MCI=对照组，bonferroni校正后检验显示FC：对照组=MCI,有趋势《趋势是啥意思》对照组>MCI

左侧lpc种子的FC分析中，显示更强的右侧背外侧前额叶皮层(DLPFC)：SCD=对照组>MCI《这里的图和文章描述对应不上，不是很了解》

3.结果3.3

在以DAN种子为中心的FC分析

左侧前扣带皮层(ACC)和左侧岛岛的右侧PIPS的FC:SCD=MCI>FC《PIPS不知道是啥IPS知道》

3.结果3.4,根据ApoE基因型进行亚组分析(以确定正常组和SCD组中不同ApoE基因型(E2/E3, E3/E3和E3/E4)的FC特征有何不同。)

正常组：右侧ACC的右侧PIPS的FC：ApoE3/E4亚组>其他亚组 

其他比较分析无显著意义

3.结果3.5,

SCD组，右侧LPC与右侧缘上回之间的FC：SCD的COWAT评分正相关，其他组相关性不显著

在SCD组中，MAC-Q评分与右侧PIPS和左侧ACC之间的FC呈负相关，其他组相关性不显著

在SCD组中，MAC-Q评分与右侧pip和左侧岛岛之间的FC呈负相关

ACC:前扣带皮层;BNT:波士顿命名测验;COWAT:受控口头词汇联想测验;DLPFC:背外侧前额叶皮层;INS:脑岛;LPC:外侧顶叶皮层;MAC-Q:记忆投诉问卷;PCC:后扣带皮层;PIPS:顶骨后沟;SCD-Q:主观认知衰退问卷;SMG:边缘上回;SVLT:首尔语言学习测试;TMT:试车测试。