ניתוח אינטראקציות בין פסיכופיזיולוגיות מוכללת (PPI) של זיכרון הקשורות קישוריות אצל אנשים בסיכון גנטית למחלת אלצהיימר

המונח “connectome” נטבע בשנת 2005 מסמן שינוי פרדיגמה במדעי המוח שממשיך עד היום¹. המוח הוא יותר ויותר מתואר במונחים של רשתות פונקציונלי, קישוריות, אינטראקציות בין ובין אזורים בקנה מידה גדול. ובכל זאת, התיחום של אזורי התמחות תפקודית ואגודות בין פעילות נמדד ב- fMRI דרישות המשימה הן גישות עדיין תקפים ושימושיים. לאור ההתעניינות הגוברת ב connectomics קישוריות פונקציונלי גישות ניתוח fMRI של פעילות הגדלים הפופולריות. גישה אחת כדי מדידת שינויים פונקציונליים קישוריות תלויה המשימה דורשת עושה שימוש של המושג PPI. PPI היא האינטראקציה של המשימות הפעילה שלב או פעילות מסוימת לפי דרישה (“פסיכו”) עם קישוריות פונקציונלי (“פיזיו’) של אזור מעניינים או”זרע”במוח. PPI שונה מניתוח bivariate, המבוססים על המתאם של קישוריות פונקציונלי, אשר בדרך כלל מודד את מידת הקורלציה בין הפעילות שני אזורים ללא אילוצים כלשהם הקשורים לדרישות המשימה.

הקונספט ואת המסגרת של ניתוח PPI תוארה לראשונה על ידי Friston ועמיתיו בשנת 1997². המחברים טענה כי הגישה שלהם היה חשוב כי זה יאפשר החקירה של קישוריות לדייק יותר פונקציונלית ולאפשר מסקנות פעילות דיסטלי זרע יכול להתכוונן פעילות הנובע דרישה פעילות. בשנת 2012, מקלארן ועמיתיו להוסיף מסגרת מקורית זו תיאר בגישה gPPI שבו כל שלבי הפעילות ואת האינטראקציות שלהם כלולים דגם אחד³. גישה זו מובילה לתוצאות שהן יותר רגיש וספציפי שלב המשימות ואת האינטראקציה נחקר. זה גישה זו gPPI מעודכן זה אנו מעסיקים בהווה ללמוד (ראה שלב 6.2.2 בפרוטוקול). הגישה gPPI עכשיו ציטט מחקרים מעל 200. למען הבהירות להלן נשתמש ‘PPI’ כדי לתאר תכונות משותפות של שני הגירסה סטנדרטי, כללית. ‘gPPI’ ישמש כדי לדון בפיתוחים ספציפיים הקשורים למסגרת חדשה יותר.

המטרה הכוללת של ניתוח PPI הוא להבין כיצד הדרישות של פעילות קוגניטיבית להשפיע או לווסת את קישוריות פונקציונלי של אזור זרע. ניתוח PPI דורש השערה חזקה א-פריורי . פעילות באזור הזרע חייב להיות מווסת על ידי הפעילות על מנת הגישה PPI לעבוד ביעילות⁴. לדוגמה, במחקר הנוכחי, אנחנו מבוסס שלנו מבחר זרע על הראיות חזקה כי פעילות בהיפוקמפוס הוא מווסת על ידי הדרישות הקוגניטיביות של פעילות זיכרון. באמצעות PPI, אזורים המחוברים באופן משמעותי פחות או יותר פונקציונלית בהיפוקמפוס במהלך שלבי פעילות מסוימת יכול להיות מזוהה. בקיצור, נשאל את השאלה, “בבאילו אזורים היא פעילות יותר בקורלציה עם הזרע במהלך הקשר A לעומת בסיסית?” אפשר גם לבקש ההפך לוגיים (כפי חשוב להבין את ההבדל): “אילו אזורים היא פעילות פחות מתואם עם הזרע במהלך הקשר A לעומת בסיסית?” בעת פירוש קבוצה הבדלים אפקטים PPI, חשוב לבחון את הנתונים ואת שינוי חיובי או שלילי קישוריות תפקודית או שניהם, הוא נוהג קבוצה הבדלים.

הגישה PPI שימש ללמוד רכזות בקרת פעילות דינאמית בפקדים בריא, איך אפנון של קישוריות פונקציונלי קשורה ביצועים קוגניטיביים של מחלת אלצהיימר (AD), אינטליגנציה אצל אנשים עם אוטיזם, קישוריות רשת מנוע אצל אנשים עם מחלת פרקינסון, הפנים עיבוד אצל אנשים עם הפרעת גוף דיסמורפית, אנורקסיה, טורדניות, זיכרון, ועוד שאלות רבות נוספות ספציפיות הקשורות קישוריות^{5,6,7 ,8,9,10,11}. במחקר הנוכחי, אנו משווים שינויים פונקציונליים בקישוריות של לאזורי משנה של ההיפוקמפוס במהלך קידוד הזיכרון ואחזור בין קבוצה של אנשים בסיכון גנטי מוגבר המודעה כדי קבוצה ללא גורם סיכון¹². להלן תיאור הפרוטוקול שבהן השתמשנו, החלת הגישה gPPI, כדי לאפשר לנו לבדוק אם הפעילות-elicited לשינויים פונקציונליים קישוריות שונים בשיתוף עם הנוכחות של APOEε4, מהווה גורם סיכון גנטי לספירה.