論文の概要: Joint analysis of structural connectivity and cortical surface features: correlates with mild traumatic brain injury

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.03671v2
• Date: Tue, 15 Dec 2020 16:16:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-09-24 05:27:43.050794
• Title: Joint analysis of structural connectivity and cortical surface features: correlates with mild traumatic brain injury
• Title（参考訳）: 構造接続と皮質表面の特徴の結合解析 : 軽度外傷性脳損傷との関連
• Authors: Cailey I. Kerley, Leon Y. Cai, Chang Yu, Logan M. Crawford, Jason M. Elenberger, Eden S. Singh, Kurt G. Schilling, Katherine S. Aboud, Bennett A. Landman, Tonia S. Rex
• Abstract要約: 軽度の外傷性脳損傷(mTBI)は10万人当たり600人程度に影響する複雑な症候群である。 約半数のmTBI患者は、急性外傷後長く持続する様々な慢性症状を経験する。 これまでの研究で、mTBIは白質経路の破壊と皮質表面の異常に結びついている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.9561491133031343
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Mild traumatic brain injury (mTBI) is a complex syndrome that affects up to 600 per 100,000 individuals, with a particular concentration among military personnel. About half of all mTBI patients experience a diverse array of chronic symptoms which persist long after the acute injury. Hence, there is an urgent need for better understanding of the white matter and gray matter pathologies associated with mTBI to map which specific brain systems are impacted and identify courses of intervention. Previous works have linked mTBI to disruptions in white matter pathways and cortical surface abnormalities. Herein, we examine these hypothesized links in an exploratory study of joint structural connectivity and cortical surface changes associated with mTBI and its chronic symptoms. Briefly, we consider a cohort of 12 mTBI and 26 control subjects. A set of 588 cortical surface metrics and 4,753 structural connectivity metrics were extracted from cortical surface regions and diffusion weighted magnetic resonance imaging in each subject. Principal component analysis (PCA) was used to reduce the dimensionality of each metric set. We then applied independent component analysis (ICA) both to each PCA space individually and together in a joint ICA approach. We identified a stable independent component across the connectivity-only and joint ICAs which presented significant group differences in subject loadings (p<0.05, corrected). Additionally, we found that two mTBI symptoms, slowed thinking and forgetfulness, were significantly correlated (p<0.05, corrected) with mTBI subject loadings in a surface-only ICA. These surface-only loadings captured an increase in bilateral cortical thickness.
• Abstract（参考訳）: 軽度の外傷性脳損傷(mTBI)は、100,000人あたり600人程度に影響を及ぼす複雑な症候群である。 約半数のmTBI患者は、急性外傷後長く持続する様々な慢性症状を経験する。 したがって、mtbiに関連する白質と灰色質の病理をより深く理解し、どの脳系が影響を受けるかをマッピングし、介入の過程を特定する必要がある。 これまでの研究で、mTBIは白質経路の破壊と皮質表面の異常に結びついている。 本稿では,mTBIとその慢性症状に関連する関節構造と皮質表面の変化に関する探索的研究において,これらの仮説的リンクについて検討する。 簡潔に,12mTBI,26名のコントロール被験者のコホートを考察した。 皮質表面積から588個の皮質表面積と4,753個の構造接続測度を抽出し,各被験者の拡散重み付け磁気共鳴イメージングを行った。 主成分分析(PCA)は各計量集合の次元性を低減するために用いられた。 次に,各PCA空間に独立成分分析(ICA)を適用し,共同ICA手法で個別に組み合わせた。 被験者の負荷に有意な群差 (p<0.05, corrected) を呈し, 接続のみおよび関節ICA間の安定な独立成分を同定した。 また,2つのmTBI症状(思考の遅さと忘れやすさ)は,表面のみICAにおけるmTBI負荷と有意に相関していた(p<0.05, corrected)。 これらの表面のみの荷重は両側皮質の厚さを増大させた。

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