Heritability of the olfactory bulb and its associated brain network.

Araştırma özeti

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

Koku alma yolunun ilk merkezi rölesi olan koku alma ampulü (OB), koku algısında kritik bir rol oynar ve çevresel etkiler tarafından şekillendirilmiş dikkate değer yapısal plastisite sergiler. Bu, OB hacminin ve daha geniş koku alma ağı içindeki entegrasyonunun genetik olarak ne ölçüde belirlendiği konusunda temel bir soruyu gündeme getiriyor. Hem OB hacmi hem de işlevi, Parkinson hastalığı, şizofreni ve depresyon gibi bilinen genetik risk faktörlerini içeren bir dizi nörodejeneratif ve nöropsikiyatrik bozuklukta yer alsa da, OB yapısının kalıtımsallığı yeterince anlaşılamamıştır. Burada, OB hacminin kalıtsallığını ve geniş koku alma ağ mimarisini, monozigotik ve dizigotik ikiz çiftler de dahil olmak üzere sağlıklı genç yetişkinlerden (n = 941; 22-35 yaş) oluşan büyük bir örneklemde araştırdık. Derin öğrenme tabanlı bir segmentasyon modeli kullanarak, ilk olarak OB hacimlerini otomatik olarak bölümlere ayırdık ve daha sonra çift içi morfolojik benzerliğe dayanarak zigositeyi sınıflandırmak için bir destek vektör makinesi çerçevesi kullandık. OB hacmi tek başına monozigotik ve dizigotik ikizler arasında ayrım yaparken zayıf sınıflandırma performansı gösterdi (doğruluk = %60, p = .15), bu da OB hacminin kendi başına genetik olarak yönlendirilmiş benzerliği güçlü bir şekilde yakalayamayabileceğini gösteriyor. Bu, OB'nin çevresel maruziyetlere karşı yüksek tepki vermesiyle tutarlıdır, bu da monozigotik ikizler arasında bile fark edilebilir çift içi farklılıklara yol açabilir. Buna karşılık, OB hacmini, hipokampus, parahipokampal girus, entorhinal korteks ve medial orbitofrontal kortikaller dahil olmak üzere koku alma ile ilişkili beyin bölgelerinden morfometrik özelliklerle birleştirerek, önemli ölçüde geliştirilmiş sınıflandırma performansı (doğruluk = %82, p = .004). Bu etki, bu sistemdeki genetik etkinin dağıtılmış doğasını vurgulayan koku alma ağına özgüydü. Genel olarak, bu bulgular OB'nin çevresel olarak duyarlı bir yapı olmasına rağmen genetik olarak koordine edilmiş bir sinir ağına gömülü olduğunu göstermektedir.

Özgün kaynak özetini okuyun

The olfactory bulb (OB), the first central relay of the olfactory pathway, plays a critical role in odor perception and exhibits remarkable structural plasticity shaped by environmental influences. This raises a fundamental question about the extent to which OB volume and its integration within the wider olfactory network is genetically determined. While both OB volume and function have been implicated in a range of neurodegenerative and neuropsychiatric disorders, such as Parkinson's disease, schizophrenia, and depression, all of which involve known genetic risk factors, the heritability of the OB structure remains poorly understood. Here, we investigated the heritability of OB volume and the broader olfactory network architecture in a large sample of healthy young adults (n = 941; aged 22-35 years), including monozygotic and dizygotic twin pairs. Using a deep learning-based segmentation model, we first automatically segmented OB volumes and then employed a support vector machine framework to classify zygosity based on within-pair morphological similarity. The OB volume alone showed weak classification performance in distinguishing between monozygotic and dizygotic twins (accuracy = 60%, p = .15), indicating that OB volume by itself may not strongly capture genetically driven similarity. This is consistent with the OB's high responsiveness to environmental exposures, which can lead to noticeable within-pair differences even among monozygotic twins. In contrast, combining OB volume with morphometric features from olfactory-associated brain regions, including the hippocampus, parahippocampal gyrus, entorhinal cortex, and medial orbitofrontal cortices, substantially improved classification performance (accuracy = 82%, p = .004). This effect was specific to the olfactory network, underscoring the distributed nature of genetic influence in this system. Overall, these findings indicate that the OB, despite being an environmentally responsive structure, is embedded within a genetically coordinated neural network.

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.