阿尔茨海默病谱系中以默认模式网络为中心的有效连接改变及间歇性Theta爆发刺激的调控效应

《Alzheimer's Research & Therapy》：Triple network effective connectivity imbalance across the Alzheimer’s disease spectrum and its modulation by intermittent theta burst stimulation

摘要

背景

阿尔茨海默病（AD）的特征是进行性认知功能下降，但这一过程背后的有向网络机制及其对神经调控的反应性仍未得到充分理解。在三重网络模型的指导下，我们研究了阿尔茨海默病谱系中默认模式网络（DMN）、中央执行网络（CEN）和突显网络（SN）之间的有效连接（EC），并考察了间歇性Theta爆发刺激（iTBS）对其的调控作用。

方法

对两个队列的静息态功能磁共振成像数据进行了分析：一个包括280名受试者的横断面阿尔茨海默病神经影像计划发现队列，以及一个独立的前瞻性干预队列，其中包括37名轻度认知障碍患者，被随机分配至真实iTBS或假iTBS组。采用组独立成分分析（ICA）和谱动态因果建模来估计三重网络内部的有效连接，随后利用Allen人脑图谱对ICA导出的网络图谱进行了探索性影像-转录组学分析。

结果

在阿尔茨海默病谱系中，七个连接显示出显著的组间差异，表明以DMN为中心的网络失调，其中后默认模式网络（pDMN）功能障碍成为核心特征。随后，在纵向队列中比较了干预前后七个改变的连接的变化，iTBS与"SN至aDMN"和"pDMN自身抑制"的下降幅度更大相关联，且这些变化与认知改善相关。探索性影像-转录组学分析进一步显示，pDMN空间拓扑与皮层基因表达谱相关，后者富集了突触后组织化和突触调控过程。

结论

这些发现提示在阿尔茨海默病谱系中存在以DMN为中心的有效连接改变，并为进一步评估iTBS作为一种潜在治疗策略提供了初步支持。