Exploring the reproducibility of functional connectivity alterations in Parkinson's disease.

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Anatomik MRI şu anda Parkinson Hastalığı (PD) ndaki nöronal kaybı doğrudan ayırt edemediğinden, ilişkili fonksiyonel bağlantı (FC) değişikliklerini incelemek, bu hastalık için invaziv olmayan ve radyoaktif olmayan nörogörüntüleyici belirteçler geliştirmeye yönelik umut verici bir yaklaşım gibi görünmektedir. Birkaç grup PD'de bu tür FC değişikliklerini bildirmiş olsa da, çalışmalar arasında da önemli farklılıklar vardır. Bu nedenle bağımsız veri kümelerinde PD ile ilgili FC değişikliklerinin tekrarlanabilirliğini araştırmak çok önemlidir. 43 denek için dinlenme durumu fMRI taramaları (27 hasta ve 16 normal kontrol, konu başına 2 replike tarama ile) elde ettik ve gözlemlenen FC değişikliklerini, biri PPMI konsorsiyumu (91 hasta, 18 kontrol) ve ikincisi Tao Wu (20 hasta, 20 kontrol grubu) tarafından sağlanan iki bağımsız veri kümesinde elde edilenlerle karşılaştırdık. Ne yazık ki, PD ile ilgili fonksiyonel bağlantı değişiklikleri veri kümeleri arasında tekrarlanamaz hale geldi. Bu durum hastalık heterojenliğinden kaynaklanabilir, aynı zamanda teknik farklılıklardan da kaynaklanabilir. İkisi arasında ayrım yapmak için, tek bir veri kümesinin rastgele bölünmelerini kullanarak hastalık heterojenliğini doğrudan kontrol etmek için bir yöntem tasarladık. Aynı veri kümesinin rastgele bölünmelerinin büyük bir kısmında hala tekrarlanabilirliği gözlemlediğimizden, fonksiyonel heterojenliğin, PD'nin farklı rs-fMRI çalışmalarında FC değişikliklerinin tekrarlanabilirliğinin eksikliğinin arkasında baskın bir faktör olabileceği sonucuna varıyoruz. Küresel PD ile ilgili fonksiyonel bağlantı değişiklikleri veri kümeleri arasında tekrarlanamazken, her üç veri kümesinde marjinal olarak tutarlı FC değişiklikleri olan birkaç bireysel beyin bölgesi çifti belirledik. Bununla birlikte, PD taramalarını, kalan iki test veri kümesinde yalnızca düşük accuracies üretilen kontrollerden ayırt etmek için üç veri kümesinin her birinde sınıflandırıcıları eğitmek. Dahası, aynı veri kümesinin rastgele bölünmeleri (teknik olarak homojen olan) üzerinde eğitilen ve test edilen sınıflandırıcılar da düşük test accuracies'lerine sahipti ve doğrudan doğruya hastalığı heterojenlik olarak kanıtladılar.

Özgün kaynak özetini okuyun

Since anatomic MRI is presently not able to directly discern neuronal loss in Parkinson's Disease (PD), studying the associated functional connectivity (FC) changes seems a promising approach toward developing non-invasive and non-radioactive neuroimaging markers for this disease. While several groups have reported such FC changes in PD, there are also significant discrepancies between studies. Investigating the reproducibility of PD-related FC changes on independent datasets is therefore of crucial importance. We acquired resting-state fMRI scans for 43 subjects (27 patients and 16 normal controls, with 2 replicate scans per subject) and compared the observed FC changes with those obtained in two independent datasets, one made available by the PPMI consortium (91 patients, 18 controls) and a second one by the group of Tao Wu (20 patients, 20 controls). Unfortunately, PD-related functional connectivity changes turned out to be non-reproducible across datasets. This could be due to disease heterogeneity, but also to technical differences. To distinguish between the two, we devised a method to directly check for disease heterogeneity using random splits of a single dataset. Since we still observe non-reproducibility in a large fraction of random splits of the same dataset, we conclude that functional heterogeneity may be a dominating factor behind the lack of reproducibility of FC alterations in different rs-fMRI studies of PD. While global PD-related functional connectivity changes were non-reproducible across datasets, we identified a few individual brain region pairs with marginally consistent FC changes across all three datasets. However, training classifiers on each one of the three datasets to discriminate PD scans from controls produced only low accuracies on the remaining two test datasets. Moreover, classifiers trained and tested on random splits of the same dataset (which are technically homogeneous) also had low test accuracies, directly substantiating disease heterogeneity.

Bilimsel değerlendirme

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.