అబ్సెసివ్-కంపల్సివ్ డిజార్డర్‌లో కనెక్టోమిక్స్-బేస్డ్ స్ట్రక్చరల్ నెట్‌వర్క్ మార్పులు | అనువాద మనోరోగచికిత్స

అబ్సెసివ్-కంపల్సివ్ డిజార్డర్‌లో కనెక్టోమిక్స్-బేస్డ్ స్ట్రక్చరల్ నెట్‌వర్క్ మార్పులు | అనువాద మనోరోగచికిత్స

Anonim

విషయము

  • న్యూరోసైన్స్
  • మానసిక రుగ్మతలు

నైరూప్య

అబ్సెసివ్-కంపల్సివ్ డిజార్డర్ (OCD) మరియు ఇటీవలి ఫలితాలలో ప్రభావం యొక్క బలమైన ప్రమేయం ఉన్నందున, ప్రస్తుత కార్టికో-స్ట్రియాటో-థాలమో-కార్టికల్ (CSTC) పాథోఫిజియాలజీ మోడల్ లింబిక్ వంటి ఎమోషన్ ప్రాసెసింగ్‌లో పాల్గొన్న ప్రాంతాల యొక్క నిర్దిష్ట పాత్ర గురించి పదేపదే ప్రశ్నించబడింది. ప్రాంతాలు. కనెక్టోమిక్స్ విధానాన్ని ఉపయోగించడం వలన సిఎస్‌టిసి సర్క్యూట్‌కి మించి విస్తరించి, మొత్తం మెదడు స్థాయిలో నిర్మాణాత్మక కనెక్టివిటీని వర్గీకరించవచ్చు. స్ట్రక్చరల్ టి 1-వెయిటెడ్ మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ స్కాన్ల యొక్క కార్టికల్ మరియు సబ్‌కోర్టికల్ పార్సిలేషన్ మరియు డిఫ్యూజన్ టెన్సర్ ఇమేజింగ్ డేటా ఆధారంగా నిర్ణయాత్మక ఫైబర్ ట్రాకింగ్ యొక్క కార్టికల్ మరియు సబ్‌కోర్టికల్ పార్సిలేషన్ నుండి పొందిన 83 × 83 కనెక్టివిటీ మాత్రికల ఆధారంగా 41 మంది రోగుల మొత్తం-మెదడు నిర్మాణ నెట్‌వర్క్‌లు విశ్లేషించబడ్డాయి. నిర్మాణాత్మక కనెక్టివిటీలో సమూహ వ్యత్యాసాలను అంచనా వేయడానికి, నెట్‌వర్క్-బేస్డ్ స్టాటిస్టిక్స్ (ఎన్‌బిఎస్) యొక్క ఫ్రేమ్‌వర్క్ వర్తించబడింది. స్థానిక మరియు ప్రపంచ నెట్‌వర్క్ లక్షణాలను మరింత అంచనా వేయడానికి గ్రాఫ్ సైద్ధాంతిక చర్యలు లెక్కించబడ్డాయి. ఆర్బిటోఫ్రంటల్, స్ట్రియాటల్, ఇన్సులా మరియు టెంపోరో-లింబిక్ ప్రాంతాలతో కూడిన రోగులలో నిర్మాణాత్మక కనెక్టివిటీ తగ్గుతుందని ఒకే నెట్‌వర్క్ స్థిరంగా ప్రదర్శిస్తుందని ఎన్బిఎస్ విశ్లేషణ వెల్లడించింది. అదనంగా, గ్రాఫ్ సైద్ధాంతిక చర్యలు అమిగ్డాలా మరియు తాత్కాలిక ధ్రువానికి స్థానిక మార్పులను సూచించగా, నెట్‌వర్క్ యొక్క మొత్తం టోపోలాజీ భద్రపరచబడింది. మా పరిజ్ఞానం మేరకు, ఇది ఎన్‌బిఎస్‌ను ఒసిడిలో గ్రాఫ్ సైద్ధాంతిక చర్యలతో కలిపే మొదటి అధ్యయనం. పాథోఫిజియాలజీ యొక్క CSTC మోడల్‌లో సాధారణంగా వివరించిన ప్రాంతాలతో పాటు, మా ఫలితాలు ప్రధానంగా టెంపోరో-లింబిక్ ప్రాంతాల ప్రమేయాన్ని సూచిస్తాయి, ఇవి సాధారణంగా ఎమోషన్ ప్రాసెసింగ్‌తో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి, ఇవి OCD లోని న్యూరోబయోలాజికల్ మార్పులకు వాటి ప్రాముఖ్యతను సమర్థిస్తాయి.

పరిచయం

అబ్సెసివ్-కంపల్సివ్ డిజార్డర్ (OCD) అనేది మానసిక రుగ్మత, ఇది పునరావృతమయ్యే, నిరంతర మరియు చొరబాటు ఆలోచనలు లేదా చిత్రాలు సాధారణంగా బాధ లేదా ఆందోళన కలిగించే (అనగా, ముట్టడి), మరియు ఆందోళన యొక్క భావనను తగ్గించే లక్ష్యంతో పునరావృతమయ్యే ప్రవర్తనలు (అనగా బలవంతం). సాంప్రదాయకంగా, కార్టికో-స్ట్రియాటో-థాలమో-కార్టికల్ (సిఎస్‌టిసి) సర్క్యూట్లో మార్పులు OCD యొక్క పాథోఫిజియాలజీతో సంబంధం కలిగి ఉన్నాయి. CSTC మోడల్ ఎఫెక్టివ్ మరియు కాగ్నిటివ్ సర్క్యూట్ల మధ్య తేడాను చూపుతుంది, ఇది భావోద్వేగ మరియు అభిజ్ఞా పనితీరుపై అనుబంధ నిర్మాణాల ప్రభావాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది. ఏది ఏమయినప్పటికీ, అమిగ్డాలా మరియు హిప్పోకాంపస్ వంటి ఇతర నిర్మాణాల ప్రమేయం మరియు ఆందోళనకు మధ్యవర్తిత్వం వహించడంలో ఫ్రంటల్ ప్రాంతాలతో వాటి పరస్పర చర్యలను ప్రస్తుత మోడల్ ప్రత్యేకంగా పరిగణనలోకి తీసుకోదని ఇటీవల ఎత్తి చూపబడింది. 2 అదేవిధంగా, మెన్జీస్ మరియు ఇతరులు. 3 క్లాసికల్ CSTC మోడల్ వెలుపల అనేక మెదడు ప్రాంతాలు పాథోఫిజియాలజీలో పాత్ర పోషిస్తాయని తేల్చారు. OCD లో వోక్సెల్-బేస్డ్ మోర్ఫోమెట్రీ (VBM) అధ్యయనాల సమీక్ష ఆధారంగా మరియు పైన పేర్కొన్న అధ్యయనాలకు అనుగుణంగా, పిరాస్ మరియు ఇతరులు. [4] అదేవిధంగా సిఎస్‌టిసి లూప్‌ల వెలుపల ఉన్న ప్రాంతాలలో నిర్మాణ మార్పుల యొక్క ప్రమేయం, టెంపోరో-లింబిక్ ప్రాంతాలు వంటివి ఒసిడిలో సంబంధితంగా ఉంటాయి. కలిసి చూస్తే, OCD యొక్క పాథోఫిజియాలజీలో ప్రధాన పాత్ర పోషించడానికి ఫ్రంటో-థాలమో-కార్టికల్ ప్రాంతాలు కాకుండా అనేక మెదడు ప్రాంతాలను సూచించే ఆధారాలు ఉన్నాయి.

VBM, 5 మరియు వ్యాప్తి-బరువు గల ఇమేజింగ్ వంటి వివిధ పద్ధతులను ఉపయోగించి విస్తృత శ్రేణి మానసిక రోగాలలో నిర్మాణ మార్పులను గుర్తించడంలో పురోగతి సాధించబడింది. కనెక్టోమిక్స్ రావడంతో, మెదడు వ్యాధుల నెట్‌వర్క్‌ల కనెక్టివిటీని అంచనా వేయడానికి వివిధ రకాల శరీర నిర్మాణ సంబంధమైన డేటా యొక్క ఏకీకరణ ఆధారంగా ప్రాంతీయ దృక్పథం నుండి నెట్‌వర్క్ దృక్పథం వైపు దృష్టి పెట్టడం ఇప్పుడు సాధ్యమవుతుంది, 7 మానసిక రుగ్మతలతో సహా. 8, 9, 10 మెదడును సంక్లిష్ట నెట్‌వర్క్‌గా భావించడం మోడలింగ్ మరియు విశ్లేషణలో మెదడు మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ (MR) చిత్రాల నుండి సమాచారాన్ని to హించడానికి మరియు గ్రాఫ్ సిద్ధాంతం యొక్క గణిత చట్రం యొక్క విశ్లేషణలో ముఖ్యంగా ఉపయోగకరంగా ఉంటుందని నిరూపించబడింది. అటువంటి డేటా. మెదడు గ్రాఫ్ల యొక్క స్థలాకృతి లక్షణాలను అంచనా వేయడానికి విస్తృత శ్రేణి చర్యలను లెక్కించవచ్చు. [12] ఈ చర్యలను అంచనా వేస్తే, ఒక నిర్దిష్ట సమూహంలో ప్రాథమిక సంస్థాగత లక్షణాల గురించి సమాచారాన్ని పొందవచ్చు లేదా 13 సమూహాల మధ్య తేడాలను లెక్కించవచ్చు (ఉదాహరణకు, మానసిక జనాభాకు వ్యతిరేకంగా ఆరోగ్యకరమైన నియంత్రణలు). 14

ఈ రోజు వరకు, OCD లో నెట్‌వర్క్ మార్పులను పరిష్కరించే చాలా అధ్యయనాలు విశ్రాంతి-స్థితి ఫంక్షనల్ మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ ఇమేజింగ్ (rs-fMRI) నుండి పొందిన ఫంక్షనల్ నెట్‌వర్క్‌లపై దృష్టి సారించాయి. 15, 16, 17, 18 ఫ్రంటల్, ప్యారిటల్ మరియు సింగ్యులేట్ కార్టెక్స్, అలాగే ప్రిక్యూనియస్, థాలమస్ మరియు సెరెబెల్లమ్‌లతో కూడిన నియంత్రణ నెట్‌వర్క్‌లో, రోగులు చిన్న-ప్రపంచ పారామితులలో మార్పులను ప్రదర్శించారు. [15 ] ఇటీవలి అధ్యయనం 18 లిబిక్ వ్యవస్థలో (అమిగ్డాలా మరియు హిప్పోకాంపస్) కనెక్టివిటీ తగ్గినట్లు OCD రోగులలో గమనించదగ్గ అభ్యాసం మరియు ఎమోషన్ ప్రాసెసింగ్ సమస్యలకు సంబంధించినది. అదనంగా, అదే అధ్యయనం OCD లోని ఎగ్జిక్యూటివ్ / అటెన్షన్ నెట్‌వర్క్‌లో కనెక్టివిటీలో పెరుగుదలను నివేదించింది, బహుశా అధిక పర్యవేక్షణ మరియు ముప్పు / అనిశ్చితిని ఎదుర్కోవడంలో బలహీనతలకు సంబంధించినది. కనెక్టోమిక్స్ పద్ధతిని ఉపయోగించి OCD లోని స్ట్రక్చరల్ నెట్‌వర్క్‌లలో మార్పులను చాలా కొద్ది అధ్యయనాలు మాత్రమే పరిశీలించాయి. ఒక అధ్యయనం 19 కార్టికల్ మందంపై దృష్టి పెట్టింది మరియు నిర్దిష్ట కొలత యొక్క స్వభావం కారణంగా OCD లో ప్రధాన ప్రాముఖ్యత ఉన్నట్లు భావించిన సబ్‌కోర్టికల్ నిర్మాణాలను విస్మరించాల్సి వచ్చింది. విస్తరణ డేటా ఆధారంగా నిర్మాణాత్మక నెట్‌వర్క్‌లను నిర్వచించే ఏకైక అధ్యయనం, నివేదికలు OCD లో టోపోలాజికల్ సంస్థకు అంతరాయం కలిగించాయి, అలాగే ఫ్రంటల్ మరియు ప్యారిటల్ ప్రాంతాలలో నోడల్ సామర్థ్యాన్ని తగ్గించాయి, అలాగే కాడేట్.

అధ్యయనాలలో గమనించిన ఫంక్షనల్ మార్పులు నిర్మాణాత్మక సహసంబంధాన్ని కలిగి ఉన్నాయా అనేది ఒక ముఖ్యమైన ప్రశ్న. ఇప్పటివరకు, నెట్‌వర్క్-బేస్డ్ స్టాటిస్టిక్స్ (ఎన్‌బిఎస్) విధానాన్ని ఉపయోగించి / అవలంబించడం ద్వారా ఒసిడిలో నిర్మాణాత్మక నెట్‌వర్క్ మార్పులపై ఇప్పటి వరకు ఎటువంటి అధ్యయనం దృష్టి పెట్టలేదు. ప్రస్తుత అధ్యయనం అధిక-రిజల్యూషన్ స్ట్రక్చరల్ MR స్కాన్లు మరియు డిఫ్యూజన్ టెన్సర్ ఇమేజింగ్ నుండి పొందిన శరీర నిర్మాణ సంబంధమైన మరియు ఫైబర్ ట్రాకింగ్ డేటా కలయిక ఆధారంగా 41 OCD రోగులు మరియు 42 ఆరోగ్యకరమైన నియంత్రణల యొక్క పెద్ద నమూనాలో నిర్మాణాత్మక కనెక్టోమ్‌లోని తేడాలను పరిశీలించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. రెండు విధానాలు ఉపయోగించబడతాయి: నెట్‌వర్క్‌ల యొక్క నిర్దిష్ట టోపోలాజికల్ లక్షణాలలో తేడాలను అంచనా వేయడానికి NBS వర్తించబడుతుంది, బహుళ పోలిక సమస్యను సమర్థవంతంగా నియంత్రిస్తుంది. రెండవది, టోపోలాజిక్ లక్షణాలలో సంభావ్య మార్పులను మరింత గుర్తించడానికి గ్రాఫ్ సైద్ధాంతిక చర్యలు వర్తించబడతాయి. OCD లో CSTC సర్క్యూట్ల వెలుపల ప్రాంతాల ప్రమేయం ఉన్నట్లు ఆధారాలు ఉన్నందున, CSTC ఉచ్చులకు పరిమితం కాని ప్రాంతాలలో నిర్మాణాత్మక మార్పులను మేము కనుగొన్నాము. మరింత ప్రత్యేకంగా, వ్యాధి యొక్క స్వభావం కారణంగా, ఆందోళన మరియు భావోద్వేగ ప్రాసెసింగ్‌లో చిక్కుకున్న ప్రాంతాల ప్రమేయం ఉంటుందని మేము expected హించాము.

సామాగ్రి మరియు పద్ధతులు

పాల్గొనేవారు

DSM-IV ప్రమాణాల ప్రకారం ప్రాధమిక రోగ నిర్ధారణగా OCD ఉన్న మొత్తం n = 41 రోగులను అధ్యయనంలో చేర్చారు. అన్ని రోగ నిర్ధారణలను విండోచ్ ఇన్స్టిట్యూట్ మరియు హాస్పిటల్ ఆఫ్ న్యూరోబిహేవియరల్ రీసెర్చ్ అండ్ థెరపీకి చెందిన అనుభవజ్ఞుడైన మనోరోగ వైద్యుడు ఒసిడి చికిత్సలో ప్రత్యేకత పొందారు. నియంత్రణ సమూహంగా n = 42 వయస్సు- మరియు లింగ-సరిపోలిన ఆరోగ్యకరమైన విషయాలు చేర్చబడ్డాయి (జనాభా మరియు క్లినికల్ లక్షణాల కోసం టేబుల్ 1 చూడండి).

పూర్తి పరిమాణ పట్టిక

రెండు సమూహాలకు మినహాయింపు ప్రమాణాలు వైద్యపరంగా ముఖ్యమైన తల గాయాలు, మూర్ఛలు లేదా నాడీ వ్యాధుల చరిత్ర. వయస్సు ( టి -టెస్ట్; పి = 0.73) మరియు లింగం ( χ 2 -టెస్ట్; పి = 0.42) విషయంలో ఆరోగ్యకరమైన నియంత్రణలు మరియు ఒసిడి రోగుల మధ్య గణనీయమైన తేడాలు లేవు. అధ్యయనం సమయంలో, n = 12 మంది రోగులు కనీసం 3 వారాల పాటు drug షధ-అమాయక లేదా మందులు లేనివారు. కొమొర్బిడిటీల కారణంగా రోగులు మినహాయించబడలేదు మరియు n = 22 రోగులకు ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కొమొర్బిడ్ నిర్ధారణలు ఉన్నాయి. మానసిక అనారోగ్య చరిత్ర కలిగిన ఆరోగ్యకరమైన నియంత్రణలు మినహాయించబడ్డాయి. అన్ని రోగులు మరియు నియంత్రణలు అన్నెట్ యొక్క చేతి జాబితా ద్వారా అంచనా వేయబడినవి. జర్మనీలోని విండోచ్ ఇన్స్టిట్యూట్ మరియు హాస్పిటల్ ఆఫ్ న్యూరోబిహేవియరల్ రీసెర్చ్ అండ్ థెరపీ నుండి రోగులను నియమించారు. అబ్సెసివ్-కంపల్సివ్ లక్షణాల యొక్క క్లినికల్ తీవ్రతను అంచనా వేయడానికి, రోగులకు యేల్-బ్రౌన్ అబ్సెసివ్-కంపల్సివ్ స్కేల్ (Y-BOCS) 22, 23, 24 యొక్క స్వీయ-రేటెడ్ వెర్షన్‌ను అలాగే అబ్సెషన్-కంపల్షన్ ఇన్వెంటరీ రివిజిటెడ్ (OCI-R ). 25, 26 అదనంగా, బెక్ డిప్రెషన్ ఇన్వెంటరీ (BDI) 27, 28 నిస్పృహ లక్షణాలను అంచనా వేయడానికి ఉపయోగించబడింది. ముంచెన్లోని క్లినికమ్ రెచ్ట్స్ డెర్ ఇసార్ యొక్క స్థానిక ఎథిక్స్ కమిటీ ఈ అధ్యయనాన్ని ఆమోదించింది.

చిత్ర సముపార్జన

12-ఛానల్ (సెన్సే) హెడ్ కాయిల్ ఉపయోగించి 3 టి ఫిలిప్స్ ఇంగేనియా (ఫిలిప్స్ హెల్త్‌కేర్, బెస్ట్, నెదర్లాండ్స్) పై MRI నిర్వహించారు. స్ట్రక్చరల్ ఇమేజింగ్‌లో T1- వెయిటెడ్ 3D MPRAGE సీక్వెన్స్ (170 ముక్కలు, సాగిట్టల్ ఓరియంటేషన్, 240 × 240 మ్యాట్రిక్స్, 1 మిమీ ఐసోట్రోపిక్ రిజల్యూషన్, టిఆర్ = 9 ఎంఎస్, టిఇ = 4 ఎంఎస్, ఫ్లిప్ యాంగిల్ = 8 °) మరియు విస్తరణ-బరువు గల ఇమేజింగ్ ఉన్నాయి. క్రమం (60 ముక్కలు, 112 × 112 మాతృక, 2 మిమీ ఐసోట్రోపిక్ రిజల్యూషన్, టిఆర్ = 9000 ఎంఎస్, టిఇ = 57 ఎంఎస్, ఫ్లిప్ యాంగిల్ = 90 °, 32 విస్తరణ దిశలు, బి- విలువ = 1000 ఎస్ మిమీ −2, రెండు బి = 0 చిత్రాలు ).

బొమ్మ లేదా చిత్రం సరి చేయడం

అధిక-రిజల్యూషన్ గల T1- వెయిటెడ్ స్ట్రక్చరల్ ఇమేజ్ ఆధారంగా, కార్టికల్ మరియు సబ్‌కోర్టికల్ నిర్మాణాలు మరియు మెదడు కాండం ఫ్రీసర్ఫర్ (V5.1., //Surfer.nmr.mgh.harvard.edu/) ఉపయోగించి పార్శిలేట్ చేయబడ్డాయి. ప్రాసెసింగ్‌లో ఆటోమేటిక్ సెగ్మెంటేషన్ బూడిద మరియు తెలుపు పదార్థ కణజాల కంపార్ట్‌మెంట్లుగా ఉంటుంది, తరువాత బూడిద పదార్థ ముసుగును సాధారణీకరించిన మూస ఆధారంగా విభిన్న మెదడు ప్రాంతాలలో పార్శిలేషన్ చేస్తుంది. ఫలిత పార్శిలేషన్‌లో మొత్తం 83 విభిన్న మెదడు ప్రాంతాలు ఉన్నాయి, వీటిలో 68 కార్టికల్ (అర్ధగోళానికి 34), 14 సబ్‌కార్టికల్ (అర్ధగోళానికి 7: థాలమస్, కాడేట్, పుటమెన్, పాలిడమ్, హిప్పోకాంపస్, అమిగ్డాలా, న్యూక్లియస్ అక్యూంబెన్స్) మరియు 1 మెదడు వ్యవస్థను సూచిస్తాయి. 29, 30, 31 (నోడ్స్ యొక్క ఉదాహరణ కోసం అనుబంధ మూర్తి 1 చూడండి). ఈ పార్సిలేషన్ పథకం OCD యొక్క పాథోఫిజియాలజీలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుందని భావించే అనేక నోడ్‌లను కలిగి ఉంటుంది. ప్రత్యేక ఆసక్తి అనేక సబ్‌కార్టికల్ (ఉదాహరణకు, కాడేట్, పుటమెన్, న్యూక్లియస్ అక్యూంబెన్స్, అమిగ్డాలా, థాలమస్), అలాగే కార్టికల్ ప్రాంతాలు (రోస్ట్రల్ మిడిల్ ఫ్రంటల్, మెడియల్ ఆర్బిటల్ ఫ్రంటల్, ఇన్సులా). అదనంగా, ఈ పథకం ఇతర మానసిక వ్యాధులు 8, 32 ను పరిశీలించే అధ్యయనాలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది మరియు తద్వారా రోగనిర్ధారణ వర్గాలలో ఫలితాల పోలికను సులభతరం చేస్తుంది.

కదలిక మరియు ఎడ్డీ-కరెంట్ వక్రీకరణల కోసం డిఫ్యూజన్ డేటా సరిదిద్దబడింది, అన్ని వ్యాప్తి-బరువు గల చిత్రాలను విస్తరణ అన్‌వైటెడ్ ( బి = 0) స్కాన్‌కు గుర్తించడం ద్వారా. ప్రతి వోక్సెల్ యొక్క వ్యక్తిగత వ్యాప్తి ప్రొఫైల్‌కు బలమైన బిగించే పద్ధతిని వర్తింపజేయడం ద్వారా టెన్సర్ అమర్చబడింది. అమర్చిన టెన్సర్‌ల ఆధారంగా, ప్రతి వోక్సెల్ కోసం ఎఫ్‌ఎ విలువలు మరియు విస్తరణ యొక్క ఇష్టపడే దిశ (ప్రిన్సిపాల్ ఈజెన్‌వెక్టర్ ప్రాతినిధ్యం వహిస్తుంది) లెక్కించబడ్డాయి.

Tractography

నిరంతర ట్రాకింగ్ (ఫాక్ట్) చేత ఫైబర్ అసైన్‌మెంట్ ఆధారంగా వైట్ మ్యాటర్ ట్రాక్ట్‌ల పునర్నిర్మాణం జరిగింది. 34, 35, 36 ట్రాకింగ్ ప్రారంభించడానికి, మెదడు ముసుగు ఆధారంగా తెల్ల పదార్థ కణజాలంగా కేటాయించిన ప్రతి వోక్సెల్‌లో ఎనిమిది విత్తనాలను ఉంచారు. ప్రతి విత్తనం నుండి, ట్రాకింగ్ వోక్సెల్ నుండి వోక్సెల్ వరకు ప్రచారం చేసే ప్రధాన వ్యాప్తి దిశలో కొనసాగింది. ఇచ్చిన వోక్సెల్‌లోని FA- విలువ <0.1 అయితే, ఫైబర్ ట్రాకింగ్ ఆపివేయబడింది, రెండు తరువాతి వోక్సెల్‌ల యొక్క ఇష్టపడే విస్తరణ దిశ మధ్య కోణం 45 ° మించిపోయింది లేదా స్ట్రీమ్‌లైన్ మెదడు ముసుగును మించిపోయింది.

గ్రాఫ్ నిర్మాణం

గ్రాఫ్ అనేది గణిత పరంగా నెట్‌వర్క్ యొక్క ప్రాతినిధ్యం మరియు ఇది నోడ్‌ల సమితి ద్వారా నిర్వచించబడుతుంది మరియు నోడ్‌ల మధ్య పరస్పర చర్యలను వివరించే అంచుల సమాహారం. నెట్‌వర్క్ విశ్లేషణ చేయడానికి, ప్రతి పాల్గొనేవారికి నిర్మాణాత్మక కనెక్టివిటీ నెట్‌వర్క్‌ను సూచించే గ్రాఫ్ ఒక్కొక్కటిగా నిర్మించబడింది. ప్రతి నోడ్ మునుపటి పార్సిలేషన్ దశ నుండి తీసుకోబడిన ఒక నిర్దిష్ట మెదడు ప్రాంతాన్ని కేటాయించింది. సాధ్యమయ్యే ప్రతి జత నోడ్లకు (N i , N j ) N i మరియు N j ల మధ్య నిరంతర స్ట్రీమ్‌లైన్ అయిన కనెక్షన్ ఉందా లేదా అనేది నిర్ణయించబడింది. ఉన్నట్లయితే, ఫైబర్ ట్రాకింగ్ ఫలితాల ద్వారా సూచించబడిన విధంగా కనెక్షన్ యొక్క విలువ స్ట్రీమ్‌లైన్ల సంఖ్య (NOS) విలువను కేటాయించింది. కనెక్షన్ లేకపోతే, కనెక్టివిటీ విలువ సున్నాకి సెట్ చేయబడింది. ఈ పద్ధతిలో, ప్రతి పాల్గొనేవారికి, ఒక మళ్ళించబడని, NOS- వెయిటెడ్ గ్రాఫ్ నిర్మించబడింది. నకిలీ కనెక్షన్ల ప్రభావాన్ని నివారించడానికి, <2 యొక్క స్ట్రీమ్‌లైన్ గణనతో అన్ని అంచులు సున్నాకి సెట్ చేయబడ్డాయి. ట్రాక్ట్ యొక్క తప్పుడు-సానుకూల మరియు తప్పుడు-ప్రతికూల పునర్నిర్మాణాల ప్రభావాలను సమతుల్యం చేయడానికి సమూహ ప్రవేశం వర్తింపజేయబడింది. మొదటి దశలో, ప్రతి సమూహానికి విడిగా, అన్ని సమూహ సభ్యులలో కనీసం 60% మంది ఉన్న అంచులు అలాగే ఉంచబడ్డాయి, మిగిలిన అన్ని అంచులు సున్నాకి సెట్ చేయబడ్డాయి. రెండవ దశలో, మొత్తం నమూనాలో కనీసం 60% లో ఉన్న అన్ని అంచులు అలాగే ఉంచబడ్డాయి. మొత్తం నమూనాలోని 60% ప్రవేశాన్ని వర్తింపజేయకుండా అవుట్పుట్ ఉపయోగించి అన్ని తదుపరి విశ్లేషణలు జరిగాయి. ఫలితాల స్థిరత్వాన్ని తనిఖీ చేయడానికి, మేము అదనంగా అన్ని మాత్రికలను 30 నుండి 90% వరకు 5% ఇంక్రిమెంట్లతో మరియు అన్ని విశ్లేషణలను పునరావృతం చేస్తాము (అనుబంధ పట్టికలు 7 మరియు 8 చూడండి).

ఎన్బిఎస్ విశ్లేషణ

జలేస్కీ మరియు ఇతరులు ప్రవేశపెట్టిన ఎన్బిఎస్ యొక్క చట్రాన్ని ఉపయోగించి నిర్మాణ కనెక్టివిటీ మాత్రికల మధ్య సమూహ వ్యత్యాసాలను పరిశీలించారు . గ్రాఫ్స్‌లో సామూహిక ఏకరీతి ప్రాముఖ్యత పరీక్షను నిర్వహించినప్పుడు ఎదురయ్యే బహుళ పోలిక సమస్యను నివారించడానికి ఎన్‌బిఎస్ ఇటీవల అభివృద్ధి చేసిన నాన్‌పారామెట్రిక్ పద్ధతి. భౌతిక స్థలం కాకుండా టోపోలాజికల్‌లో పరస్పరం అనుసంధానించబడిన నోడ్‌ల యొక్క నిర్దిష్ట ఉపసమితుల కోసం గణాంక ప్రాముఖ్యత స్థాపించబడింది. విశ్లేషణలో మొదటి దశ సమూహాల మధ్య కనెక్టివిటీ విలువల్లో (అంటే, NOS) తేడాల ఆధారంగా ప్రతి వ్యక్తి అంచుకు పరీక్ష గణాంకం (ఇక్కడ టి- స్టాటిస్టిక్) లెక్కించడం అవసరం. రెండవది, కనెక్టివిటీ బలంలో సంభావ్య తేడాలను ప్రదర్శించే అన్ని అంచులను గుర్తించడానికి ప్రాధమిక భాగం-ఏర్పడే ప్రవేశం (ఇక్కడ P <0.01, సరిదిద్దబడలేదు) వర్తించబడుతుంది. మూడవది, అన్ని సబ్‌ట్రెషోల్డ్ అంచులు టోపోలాజికల్ ప్రదేశంలో సమూహాలను ఏర్పరుచుకునే పరస్పర కనెక్షన్‌ల కోసం అంచనా వేయబడతాయి, ఇవి అవకాశం లేని క్లస్టర్‌ల ఉనికిని సూచిస్తాయి. గతంలో గుర్తించిన ప్రతి భాగానికి పి- విలువలను లెక్కించడానికి ప్రస్తారణ పరీక్ష వర్తించబడుతుంది. ఈ క్రమంలో, సమూహ నియామకాల యొక్క 5000 యాదృచ్ఛిక ప్రస్తారణలలో (అనగా రోగి లేదా నియంత్రణ) 1 నుండి 3 దశలు పునరావృతమవుతాయి, గరిష్ట క్లస్టర్ పరిమాణాల భాగాలను గుర్తించడం ద్వారా అతిపెద్ద భాగం పరిమాణానికి శూన్య పంపిణీ జరుగుతుంది. తుది పరికల్పన పరీక్ష అప్పుడు అనుభవపూర్వకంగా నిర్ణయించబడిన భాగాల కోసం వాటి పరిమాణాలను సమాన లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పరిమాణంతో ఒక భాగాన్ని ఇచ్చే ప్రస్తారణల నిష్పత్తితో పోల్చడం ద్వారా నిర్వహిస్తారు. తుది ఫలితం P <0.05 తో క్లస్టర్ స్థాయిలో కుటుంబం వారీగా లోపం రేటును నియంత్రిస్తుంది. గ్రాఫ్విజ్ V2.3 (www.graphviz.org) ఉపయోగించి ఎన్బిఎస్ నెట్‌వర్క్‌ల విజువలైజేషన్ జరిగింది. 38

సైద్ధాంతిక విశ్లేషణలను గ్రాఫ్ చేయండి

మాట్లబ్ (R2014a, //mathworks.com) క్రింద బ్రెయిన్ కనెక్టివిటీ టూల్‌బాక్స్ (//www.brain-connectivity-toolbox.net/) 12 ను ఉపయోగించి వ్యక్తిగత నిర్మాణ కనెక్టివిటీ మాత్రికలపై అన్ని చర్యలు లెక్కించబడ్డాయి మరియు తరువాత సమూహాల మధ్య పోల్చబడ్డాయి. నెట్‌వర్క్‌ల యొక్క ప్రపంచ వివరణ కోసం కింది గ్రాఫ్ కొలమానాలు లెక్కించబడ్డాయి: (1) సాధారణీకరించిన గ్లోబల్ వెయిటెడ్ క్లస్టరింగ్ (), (2) సాధారణీకరించిన లక్షణం బరువు గల మార్గం పొడవు ( λ ), (3) ప్రపంచ బలం, (4) మొత్తం ఫైబర్ గణనలు. Γ మరియు cal ను లెక్కించడానికి, ప్రతి పాల్గొనేవారి మెదడు నెట్‌వర్క్ కోసం ఒకేలా డిగ్రీ శ్రేణితో 1000 యాదృచ్ఛిక నెట్‌వర్క్‌ల సమితి ఏర్పడింది. తరువాత ఈ ప్రతి నెట్‌వర్క్‌కు, వెయిటెడ్ క్లస్టరింగ్ కోఎఫీషియంట్ మరియు క్యారెక్ట్రిక్ వెయిటెడ్ పాత్ పొడవును లెక్కించి సాధారణీకరణకు ఉపయోగించారు. నోడల్ లక్షణాల వివరణ కోసం, కింది నోడ్-స్పెసిఫిక్ (అనగా ప్రాంతీయ నిర్దిష్ట) గ్రాఫ్ కొలమానాలు లెక్కించబడ్డాయి: (1) వెయిటెడ్ క్లస్టరింగ్ గుణకం, (2) తక్కువ బరువు గల మార్గం పొడవు, (3) నోడల్ బలం. గ్రాఫ్ కొలతలతో కూడిన అన్ని పోలికలు తప్పుడు డిస్కవరీ రేట్ (ఎఫ్‌డిఆర్) ను ఉపయోగించి బహుళ పోలికల కోసం సరిదిద్దబడిన ప్రస్తారణ-ఆధారిత పరీక్ష (10 000 ప్రస్తారణలు) ఉపయోగించి పరీక్షించబడ్డాయి.

నోడల్ వాల్యూమ్ల విశ్లేషణ

నోడల్ స్థాయిలో వాల్యూమ్ వ్యత్యాసాలు సూత్రప్రాయంగా పునర్నిర్మించిన స్ట్రీమ్‌లైన్ల సంఖ్యలో తేడాలకు దారి తీస్తాయి మరియు ఫలితాల భాగాలను నడిపిస్తాయి. అటువంటి ప్రభావాలను తనిఖీ చేయడానికి, ప్రస్తారణ పరీక్ష (10 000 ప్రస్తారణలు) మరియు FDR- దిద్దుబాటు ఉపయోగించి అన్ని నోడ్‌ల వాల్యూమ్‌ల కోసం సమూహ పోలిక జరిగింది.

పరస్పర సంబంధం

క్లినికల్ స్కోర్‌లు (Y-BOCS, OCI-R, BDI) మరియు నెట్‌వర్క్ కొలతల మధ్య సంభావ్య సంబంధాలు NBS విశ్లేషణలో గణనీయంగా భిన్నమైన క్లస్టర్‌తో కూడిన అంచుల NOS తో సహా అంచనా వేయబడ్డాయి, అలాగే గ్రాఫ్ కొలతలు, స్థానిక మరియు ప్రపంచవ్యాప్తంగా ముఖ్యమైన తేడాలను ప్రదర్శిస్తాయి స్థాయి. FDR- దిద్దుబాటు ఉపయోగించి బహుళ పోలికల కోసం అన్ని సహసంబంధాలు సరిదిద్దబడ్డాయి.

Ation షధ స్థితి యొక్క ప్రభావం

ఫలితాలపై status షధ స్థితి యొక్క ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడానికి, అన్ని ఆరోగ్యకరమైన నియంత్రణలతో మందులు స్వీకరించే రోగుల ఉప సమూహాన్ని మేము విడిగా పోల్చాము. ఈ నిర్ణయం రోగుల ఉపసంహరణ ( n = 12) తీసుకోకపోవడం గణాంక విశ్లేషణలో శక్తి లేకపోవటానికి కారణమవుతుందనే వాస్తవం ఆధారంగా. బదులుగా, పైన పేర్కొన్న విధానాన్ని ఉపయోగించి, పరిశీలనలో ఉన్న ప్రభావాలు మాగ్నిట్యూడ్‌లో పెరిగినా లేదా తగ్గినా అని అంచనా వేయబడింది, ఇది ation షధ స్థితి యొక్క ప్రభావాన్ని సూచిస్తుంది.

ఫలితాలు

OCD లో నిర్మాణాత్మక కనెక్టివిటీ మార్పుల యొక్క NBS

ఆరోగ్యకరమైన నియంత్రణలతో ( P = 0.009) పోలిస్తే OCD లో నిర్మాణాత్మక కనెక్టివిటీ తగ్గిన ఒకే నెట్‌వర్క్‌ను NBS విశ్లేషణ వెల్లడించింది. ఈ నెట్‌వర్క్ మొత్తం ఏడు నోడ్‌లతో అనుసంధానించబడిన మొత్తం ఏడు నోడ్‌లను కలిగి ఉంది. మొత్తం నెట్‌వర్క్ ఎడమ అర్ధగోళంలో పరిమితం చేయబడింది మరియు ఈ క్రింది నోడ్‌లను కలిగి ఉంది: మధ్యస్థ ఆర్బిటోఫ్రంటల్ కార్టెక్స్ (mOFC), పుటమెన్, పాలిడమ్, అమిగ్డాలా, ఎంటోర్హినల్ కార్టెక్స్, ఇన్సులా మరియు టెంపోరల్ పోల్ (మొత్తం నెట్‌వర్క్ నిర్మాణం యొక్క వర్ణన కోసం మూర్తి 1 చూడండి). నోడ్స్ మధ్య అన్ని కనెక్షన్లు రోగులలో బలహీనపడ్డాయి, అనగా, క్లస్టర్‌లోని ప్రతి అంచుకు, రోగులలో NOS స్థిరంగా తగ్గించబడింది (టేబుల్ 2 చూడండి). దృష్టాంత ప్రయోజనాల కోసం, రోగులు మరియు ఆరోగ్యకరమైన నియంత్రణల కోసం గణనీయంగా బలహీనమైన క్లస్టర్‌లోని అంచులతో కూడిన సమగ్ర స్ట్రీమ్‌లైన్ పథాలను వర్ణించే మూర్తి 2 చూడండి.

Image

మొత్తం సమూహం కోసం నిర్మాణాత్మక నెట్‌వర్క్ యొక్క నోడ్‌లు (సర్కిల్‌లు) మరియు అంచులను (పంక్తులు) సూచించే కనెక్టోమ్ మ్యాప్. ఎల్, ఎడమ; ఎన్బిఎస్, నెట్‌వర్క్ ఆధారిత గణాంకం; OFC, ఆర్బిటోఫ్రంటల్ కార్టెక్స్.

పూర్తి పరిమాణ చిత్రం

పూర్తి పరిమాణ పట్టిక

Image

ముఖ్యమైన NBS భాగం యొక్క అంచులతో కూడిన స్ట్రీమ్‌లైన్ పథాల యొక్క ఉదాహరణ. ( ) మెరుగైన శరీర నిర్మాణ సూచన కోసం, ఎన్బిఎస్ కాంపోనెంట్ లోని నోడ్స్ ఎఫ్సేవరేజ్ సెగ్మెంటేషన్ నుండి సంగ్రహించబడ్డాయి మరియు ఎఫ్సేవరేజ్ అనాటమికల్ టి 1-వెయిటెడ్ ఇమేజ్ ఇమేజ్ పై అంచనా వేయబడ్డాయి. ఫైబర్ ట్రాకింగ్ ఫలితాలు అన్ని ( బి ) నియంత్రణలు మరియు అన్ని ( సి ) రోగులపై ఎన్బిఎస్ భాగం లోపల సమగ్ర స్ట్రీమ్‌లైన్లను చూపుతాయి. విషయ సమూహాల గణనల ప్రతినిధిని క్రమబద్ధీకరించడానికి మొత్తం ఫైబర్ మేఘాలు తగ్గించబడ్డాయి. mOFC, మధ్యస్థ ఆర్బిటోఫ్రంటల్ కార్టెక్స్; NBS, నెట్‌వర్క్ ఆధారిత గణాంకం.

పూర్తి పరిమాణ చిత్రం

ప్రారంభ పరిమితులను మార్చడం ద్వారా పొందిన విశ్లేషణ ఫలితాలను అనుబంధ పట్టిక 7 లో ప్రదర్శించారు. మొత్తంమీద, ఎన్‌బిఎస్ ఫలితాలు చాలా తీవ్రమైన పరిమితుల (80-90%) కోసం క్లస్టర్ పరిమాణంలో చిన్న తేడాలతో మాత్రమే స్థిరంగా ఉన్నాయి.

గ్రాఫ్ విశ్లేషణ

సాధారణీకరించిన గ్లోబల్ క్లస్టరింగ్ గుణకం γ > 1 (సగటు ± sd; రోగులు: γ = 3.0604 ± 0.2456; నియంత్రణలు: γ = 3.0016 ± 0.1324; పి . రెండు సమూహాల కోసం నెట్‌వర్క్‌ల మొత్తం టోపోలాజీ చిన్న-ప్రపంచ పాలనలో ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది. = 0.183) మరియు సాధారణీకరించిన లక్షణం ప్రపంచ మార్గం పొడవు ~ ~ 1 (రోగులు: λ = 1.2125 ± 0.0891; నియంత్రణలు: λ = 1.2052 ± 0.1085; పి = 0.748). రోగులలో గ్లోబల్ డిగ్రీ బలం తగ్గిన ధోరణి ఉంది (సగటు ± sd; రోగులు: 3986.2 ± 771.0; నియంత్రణలు: 4281.0 ± 651.7; పి = 0.056), అలాగే రోగులలో మొత్తం ఫైబర్ గణన తగ్గే ధోరణి (సగటు ± sd; రోగులు: 165 430 ± 31 996; నియంత్రణలు: 177 660 ± 27 044; పి = 0.063). స్థానిక టోపోలాజికల్ చర్యల కోసం, ఈ క్రింది ముఖ్యమైన తేడాలు కనుగొనబడ్డాయి: (1) ఎడమ అమిగ్డాలా ( పి <0.001, ఎఫ్‌డిఆర్-సరిదిద్దబడింది), ఎడమ తాత్కాలిక ధ్రువం ( పి <0.001, ఎఫ్‌డిఆర్-సరిదిద్దబడింది) మరియు కుడి తాత్కాలిక ధ్రువం ( పి = 0.002, ఎఫ్‌డిఆర్-సరిదిద్దబడింది); (2) ఎడమ అమిగ్డాలా ( పి <0.001, ఎఫ్‌డిఆర్-సరిదిద్దబడింది), (3) ఎడమ అమిగ్డాలా యొక్క నోడల్ బలం తగ్గింది ( పి <0.001, ఎఫ్‌డిఆర్-సరిదిద్దబడింది). సరిదిద్దని ఫలితాల ఆధారంగా గణనీయమైన తేడాలు ఉన్న నోడ్‌ల కోసం అనుబంధ పట్టిక 1 చూడండి. గ్రాఫ్ కొలత ఫలితాల స్థిరత్వానికి సంబంధించి, అమిగ్డాలా కోసం అన్ని ఫలితాలు మొత్తం పరిమితుల పరిధిలో స్థిరంగా ఉంటాయి. వెయిటెడ్ క్లస్టరింగ్ గుణకాలు మరియు తక్కువ బరువు గల మార్గం పొడవులకు ముఖ్యమైన తేడాలలో కొన్ని చిన్న వ్యత్యాసాలు ఉన్నాయి (అనుబంధ పట్టిక 8 చూడండి). కనెక్టివిటీ మ్యాట్రిక్స్ సాంద్రత యొక్క విధిగా రూపొందించబడిన గ్లోబల్ గ్రాఫ్ కొలతల వర్ణన కోసం అనుబంధ మూర్తి 2 చూడండి.

నోడల్ వాల్యూమ్ల విశ్లేషణ

నోడల్ వాల్యూమ్‌ల యొక్క విశ్లేషణ కార్టికల్ పార్సిలేషన్ నుండి తీసుకోబడిన నోడ్‌లలో దేనికీ ముఖ్యమైన తేడాలు ఇవ్వలేదు ( P > 0.05, FDR- సరిదిద్దబడింది). NBS క్లస్టర్‌తో కూడిన అన్ని నోడ్‌ల వాల్యూమ్ పోలికలకు సంబంధించిన వివరాల కోసం అనుబంధ పట్టిక 2 చూడండి.

క్లినికల్ స్కోర్‌లు మరియు కనెక్టివిటీ పారామితుల మధ్య పరస్పర సంబంధం

క్లినికల్ స్కోర్‌లు మరియు కనెక్షన్‌ల మధ్య ఎన్‌బిఎస్ విశ్లేషణలో లేదా గ్లోబల్ మరియు లోకల్ గ్రాఫ్ కొలతల మధ్య ముఖ్యమైన సంబంధాలు ఏవీ లేవు (క్లినికల్ స్కోర్‌లు మరియు గ్రాఫ్ కొలతల మధ్య ధోరణి సహసంబంధాల నివేదికల కోసం అనుబంధ పట్టికలు 4–6 చూడండి).

Ation షధ స్థితి యొక్క ప్రభావం

Ation షధాలను స్వీకరించే రోగులతో ఆరోగ్యకరమైన విషయాలను పోల్చడం ద్వారా పొందిన ఎన్బిఎస్ ఫలితాలు ఒక ముఖ్యమైన క్లస్టర్‌ను ఇచ్చాయి ( పి = 0.047, సరిదిద్దబడింది). ఇది ఐదు అంచుల ద్వారా అనుసంధానించబడిన మొత్తం ఐదు నోడ్‌లను కలిగి ఉంది. మొత్తం నెట్‌వర్క్ ఎడమ అర్ధగోళంలో పరిమితం చేయబడింది మరియు కింది నోడ్‌లను కలిగి ఉంది: పుటమెన్, పాలిడమ్, అమిగ్డాలా, ఇన్సులా మరియు టెంపోరల్ పోల్. నోడ్స్ మధ్య అన్ని కనెక్షన్లు రోగులలో బలహీనపడ్డాయి, అనగా, క్లస్టర్‌లోని ప్రతి అంచుకు, రోగులలో NOS స్థిరంగా తగ్గించబడింది (అనుబంధ పట్టిక 3 చూడండి).

స్థానిక టోపోలాజికల్ చర్యల కోసం, ఈ క్రింది ముఖ్యమైన తేడాలు కనుగొనబడ్డాయి: (1) ఎడమ అమిగ్డాలా ( పి <0.002) మరియు ఎడమ తాత్కాలిక ధ్రువం ( పి <0.002) యొక్క బరువున్న క్లస్టరింగ్ గుణకాలు తగ్గాయి; (2) ఎడమ అమిగ్డాలా ( పి <0.001), (3) ఎడమ అమిగ్డాలా ( పి <0.001) యొక్క నోడల్ బలం తగ్గింది.

చర్చా

ప్రస్తుత అధ్యయనం OCD రోగులు మరియు ఆరోగ్యకరమైన నియంత్రణల మధ్య NBS- ఆధారిత నిర్మాణ కనెక్టోమ్ తేడాలు, అలాగే గ్రాఫ్ సైద్ధాంతిక విశ్లేషణ పారామితులపై నివేదిస్తుంది. ఎన్‌బిఎస్ విశ్లేషణ ఒసిడిలో నిర్మాణాత్మక కనెక్టివిటీ తగ్గిన ఒకే నెట్‌వర్క్‌ను వెల్లడించింది. ప్రభావిత సబ్‌నెట్‌వర్క్ ఎడమ వైపుకు పార్శ్వీకరించబడింది మరియు mOFC, పుటమెన్, పాలిడమ్, అమిగ్డాలా, ఎంటోర్హినల్ కార్టెక్స్, ఇన్సులా మరియు టెంపోరల్ పోల్ మధ్య కనెక్షన్‌లను కలిగి ఉంది. OCD యొక్క క్లాసికల్ CSTC మోడల్‌లో MOFC, పుటమెన్ మరియు పాలిడమ్ వంటి అనేక నోడ్‌లు సాధారణంగా OCD యొక్క పాథోఫిజియాలజీలో ఈ ప్రాంతాల మధ్య మార్పు చెందిన నిర్మాణ కనెక్టివిటీ యొక్క ప్రమేయానికి రుజువునిస్తాయి.

ఆసక్తికరంగా, ఎన్బిఎస్ క్లస్టర్‌లోని అనేక నోడ్‌ల మధ్య కనెక్షన్లు ఎంఒఎఫ్‌సి, ఇన్సులా, టెంపోరల్ పోల్, అమిగ్డాలా మరియు ఎంటోర్హినల్ కార్టెక్స్‌ను అనుసంధానించే ఫ్రంటో-టెంపోరల్ నమూనాను పోలి ఉంటాయి. పైన పేర్కొన్న ప్రాంతాల మధ్య విస్తృతమైన శరీర నిర్మాణ సంబంధాలు సాహిత్యంలో వివరించబడ్డాయి. కక్ష్య మరియు టెంపోరల్ గైరస్ మధ్య ఒక ప్రధాన అనుసంధానం అన్‌సినేట్ ఫాసిక్యులస్ (యుఎఫ్) 40 ద్వారా అందించబడుతుంది, ఇది సాధారణంగా కనెక్టివిటీ మరియు టోపోలాజీ కారణంగా లింబిక్ వ్యవస్థలో భాగంగా ఏర్పడుతుంది. పారాహిప్పోకాంపల్ ప్రాంతంలో ఫైబర్స్ ఉద్భవించాయి, వీటిలో ఎంటోర్హినల్ కార్టెక్స్ మరియు టెంపోరల్ పోల్ ఉన్నాయి, అమిగ్డాలా మరియు లైమెన్ ఇన్సులాను దాటిన తరువాత కక్ష్య వల్కలం చేరుకుంటుంది. [41] కొంతమంది రచయితలు అమిగ్డాలాకు యుఎఫ్ యొక్క పొడిగింపును కూడా వివరిస్తారు. [42] మానవులలో విస్తరణ టెన్సర్ ఇమేజింగ్ ఫైబర్ ట్రాకింగ్ విధానాన్ని ఉపయోగించి, పూర్వ ఇన్సులా కక్ష్య / నాసిరకం ఫ్రంటల్ ప్రాంతాలను మరియు తాత్కాలిక ప్రాంతాలను UF తో అతివ్యాప్తి చెందుతున్న ఫైబర్‌ల భాగాలతో కలిపే ఫైబర్‌లను కలిగి ఉన్నట్లు నిరూపించబడింది. 43

DWI కొలతలు మరియు ట్రాక్ట్-బేస్డ్ స్పేషియల్ స్టాటిస్టిక్స్ (TBSS) ను ఉపయోగించి అనేక అధ్యయనాలు OCD లో UF లో మైక్రోస్ట్రక్చరల్ మార్పులను నివేదించాయి, మరికొన్నింటిలో ఎడమ మరియు కుడి UF లో FA విలువలు తగ్గాయి, అలాగే రోగులలో ఎడమ UF లో తగ్గిన సగటు వైవిధ్యత 44 షధాలు 44 మరియు OCD రోగుల పీడియాట్రిక్ నమూనాలో ఎడమ మరియు కుడి UF లో అక్షసంబంధ వైవిధ్యత పెరుగుదల. [45] మా ఫలితాలకు సంబంధించి, పైన పేర్కొన్న నోడ్‌ల మధ్య కనెక్షన్లు ప్రధానంగా యుఎఫ్ యొక్క పథాన్ని దగ్గరగా ఉండే ఫైబర్‌ల ద్వారా అందించబడుతున్నందున యుఎఫ్ యొక్క సంభావ్య ప్రమేయం సాధ్యమే అనిపిస్తుంది (మూర్తి 2 కూడా చూడండి). TBSS మాదిరిగా కాకుండా, ప్రస్తుత విశ్లేషణలో తీసుకున్న కనెక్టోమిక్స్ విధానం ప్రధాన ఫైబర్ ట్రాక్ట్‌ల అస్థిపంజరంలో వోక్సెల్ వారీగా తెల్ల పదార్థ మార్పులపై దృష్టి పెట్టదు, కాని నోడ్‌ల మధ్య NOS పై దృష్టి పెడుతుంది. ఏదేమైనా, టిబిఎస్ఎస్ మరియు ఎన్బిఎస్ వంటి వివిధ పద్ధతులను ఉపయోగించి పొందిన ఫలితాల మధ్య కలయిక ఉండవచ్చు. మా ఫలితాలు ఇటీవలి సమీక్ష / మెటా-ఎనాలిసిస్ 46 కి అనుగుణంగా ఉన్నాయి, ఇది యుసి స్ట్రక్చరల్ కనెక్టివిటీలో తగ్గింపులను ఒసిడి రోగులతో నిర్వహించిన న్యూరో సైకాలజికల్ పరిశోధనలో గమనించిన భావోద్వేగ డొమైన్‌లో ప్రాసెసింగ్ లోటులకు సహసంబంధంగా భావించవచ్చు.

OCD రోగులలో కార్టికల్ వాల్యూమ్‌లలో విస్తృత-విస్తరణ మార్పుల వైపు సాక్ష్యాలు ఉన్నాయి, మార్పులు ప్రధానంగా ఫ్రంటల్, టెంపోరల్, థాలమిక్ మరియు టెంపోరో-లింబిక్ ప్రాంతాలను ప్రభావితం చేస్తాయి. అదనంగా, 400 మందికి పైగా రోగులతో సహా ఇటీవలి మల్టీసెంటర్ అధ్యయనం 47, ఓసిడి రోగులలో పూర్వ ఇన్సులా వరకు విస్తరించి ఉన్న నాసిరకం ఫ్రంటల్ కార్టెక్స్‌లో బూడిద పదార్థ పరిమాణం తగ్గుతుందని కనుగొన్నారు. పైన చెప్పినట్లుగా, వాల్యూమ్ వ్యత్యాసాలు పునర్నిర్మించిన స్ట్రీమ్‌లైన్ల సంఖ్యలో తేడాలకు దారితీస్తాయి మరియు అందువల్ల ఫలితాలను ప్రభావితం చేస్తాయి. వాల్యూమ్ వ్యత్యాసాల విశ్లేషణ రోగులు మరియు ఎన్‌బిఎస్ క్లస్టర్‌లోని ఏ నోడ్‌లకైనా నియంత్రణల మధ్య గణనీయమైన ఫలితాలను ఇవ్వలేదు. పునర్నిర్మించిన స్ట్రీమ్‌లైన్ల సంఖ్యలో తేడాలు వాల్యూమ్‌లో ప్రాంతీయ మార్పుల వల్ల కాకపోవచ్చని ఇది సూచిస్తుంది, అయితే ఇది అంతర్లీన పాథాలజీ యొక్క పరస్పర సంబంధాన్ని సూచిస్తుంది. మా నమూనాలో వాల్యూమెట్రిక్ తేడాలు లేకపోవడం తప్పనిసరిగా మెటా-విశ్లేషణల నుండి కనుగొన్న వాటికి విరుద్ధంగా ఉండదు, ఎందుకంటే అవి సాధారణంగా సూక్ష్మమైన తేడాలను కూడా గుర్తించే అధిక గణాంక శక్తిని కలిగి ఉంటాయి.

48, 49, 50, 51, 52 వ్యాధిలో ఈ నిర్మాణం ప్రమేయం ఉందని మరియు OCD యొక్క పాథోఫిజియాలజీలో దాని పాత్ర గురించి కొనసాగుతున్న చర్చలు ఉన్నప్పటికీ, అమిగ్డాలా యొక్క ప్రాముఖ్యత సాంప్రదాయ సిఎస్‌టిసి నమూనాలో ప్రత్యేకంగా పరిగణించబడదు. . ఎన్బిఎస్ ఫలితం అమిగ్డాలా యొక్క ప్రమేయాన్ని స్పష్టంగా సూచిస్తుంది. ప్రత్యేకించి, బలహీనమైన ఎన్‌బిఎస్ క్లస్టర్‌లో ఇది అత్యధిక బైనరీ డిగ్రీని ప్రదర్శించే నోడ్ (ఉదాహరణకు, ప్రత్యక్ష పొరుగువారి సంఖ్య అత్యధికం), ఇది తాత్కాలిక మరియు స్ట్రియాటల్ ప్రాంతాల మధ్య సంబంధాన్ని అందిస్తుంది. బరువు తగ్గిన క్లస్టరింగ్ గుణకం, బరువున్న డిగ్రీ బలం తగ్గడం, అలాగే ఎడమ అమిగ్డాలా కోసం పెరిగిన చిన్న మార్గం పొడవును సూచించే గ్రాఫ్ సైద్ధాంతిక చర్యల ఫలితాల ద్వారా ముఖ్యమైన పాత్ర మరింత అండర్లైన్ చేయబడింది. క్లస్టరింగ్ గుణకం అమిగ్డాలా యొక్క పొరుగువారిని ఎంత బలంగా అనుసంధానించబడిందో కొలుస్తుంది మరియు క్లస్టరింగ్ తగ్గడం వలన అమిగ్డాలా యొక్క నేరుగా అనుసంధానించబడిన పొరుగువారిలో నిర్మాణాత్మక కనెక్టివిటీ తగ్గుతుంది. ఈ ఫలితాన్ని OCD లో అర్థం చేసుకోవచ్చు, సాధారణంగా ఆరోగ్యకరమైన విషయాలలో తక్షణ పొరుగువారి మధ్య నేరుగా ప్రయాణించే సమాచారం అమిగ్డాలాతో సంబంధం ఉన్న కనెక్షన్ల ద్వారా మధ్యవర్తిత్వం వహించే అవకాశం ఉంది, తద్వారా ఇది పొరుగువారి మధ్య సమాచార ప్రవాహంపై అధిక నియంత్రణను కలిగిస్తుంది. అమిగ్డాలా మరియు మిగిలిన అన్ని నోడ్‌ల మధ్య కనెక్టివిటీ గురించి సమాచారాన్ని ప్రతిబింబించే సమైక్యత యొక్క కొలతగా, అతి తక్కువ మార్గం పొడవు పెరుగుదల అమిగ్డాలా ఆరోగ్యకరమైన నియంత్రణల వలె సమర్థవంతంగా అనుసంధానించబడలేదని సూచిస్తుంది. కలిసి చూస్తే, సమాచారం అమిగ్డాలా ద్వారా ప్రయాణించడానికి ఎక్కువ అవకాశం ఉంది, కానీ అమిగ్డాలా మరియు దాని పొరుగువారి మధ్య కనెక్టివిటీ, అలాగే ఇతర మెదడు ప్రాంతాలు అంత సమర్థవంతంగా లేవు.

ఆందోళనను OCD యొక్క ప్రధాన దృగ్విషయంగా పరిగణించి, లింబిక్ ప్రాంతాల (OFC మరియు అమిగ్డాలా వంటివి) యొక్క మార్పు చెందిన నిర్మాణ కనెక్టివిటీని కనుగొనడం చాలా అద్భుతంగా ఉంది, ఎందుకంటే ఈ ప్రాంతాలు సాధారణంగా ఎమోషన్ ప్రాసెసింగ్ మరియు ప్రవర్తనా నియంత్రణకు కేంద్రంగా భావిస్తారు 53, 54 అమిగ్డాలా ఆటతో భయం మరియు ఆందోళనకు కేంద్ర పాత్ర. అందువల్ల, గ్రాఫ్ కొలతలలో కనిపించే మార్పులు OCD కోసం అమిగ్డాలా యొక్క about చిత్యం గురించి ప్రస్తుత చర్చలను రుజువు చేస్తాయి మరియు రోగుల అబ్సెసివ్ ఆలోచనలు మరియు బలవంతపు చర్యలకు ముందు లేదా దానితో పాటుగా ఆందోళన యొక్క ఉచ్ఛారణ భావాల యొక్క నిర్మాణాత్మక ఉపరితలాన్ని సూచిస్తాయి.

ఎడమ అమిగ్డాలా మాదిరిగానే, రెండు తాత్కాలిక ధ్రువాలు కూడా బరువు తగ్గిన క్లస్టరింగ్ గుణకాన్ని ప్రదర్శించాయి. మెమోరీ, 55 అలాగే ఎమోషనల్ ప్రాసెసింగ్, భావోద్వేగ ప్రతిస్పందనలకు ఇంద్రియ ఉద్దీపనను కలపడం వంటి వివిధ డొమైన్లలో తాత్కాలిక ధ్రువం చిక్కుకుంది. 56, 57 ఒసిడిలో మార్పు చెందిన తాత్కాలిక ధ్రువ నిర్మాణం మరియు పనితీరు ప్రమేయం ఉన్నట్లు మొదటి ఆధారాలు ఉన్నాయి. వాన్ డెన్ హ్యూవెల్ మరియు ఇతరులు. 58 తనిఖీ లక్షణాలు మరియు బూడిద పదార్థం మరియు తెలుపు పదార్థ వాల్యూమ్ మధ్య ప్రతికూల సంబంధం ఉంది. ఇంకా, రోగలక్షణ రెచ్చగొట్టేటప్పుడు పూర్వ తాత్కాలిక ధ్రువం మరియు అమిగ్డాలాలో క్రియాత్మక క్రియాశీలత స్థాయి అభిజ్ఞా ప్రవర్తనా చికిత్సకు మెరుగైన తదుపరి చికిత్స ప్రతిస్పందనతో సంబంధం కలిగి ఉన్నట్లు నివేదించబడింది. [59] కలిసి చూస్తే, మునుపటి మరియు ప్రస్తుత పరిశోధనలు అమిగ్డాలాలో నిర్మాణ మార్పుల యొక్క భావనకు మరియు OCD లోని తాత్కాలిక ధ్రువానికి మద్దతునిస్తాయి, ఇవి వైద్యపరంగా సంబంధితంగా ఉండవచ్చు మరియు క్రియాత్మక క్రియాశీలత పెరుగుదలతో పాటు వెళ్ళవచ్చు. ఈ లింబిక్ కోర్ ప్రాంతాలలో పెరిగిన క్రియాత్మక క్రియాశీలత మరియు చికిత్సకు తదుపరి ప్రతిస్పందన మధ్య సంబంధం ఫోవా, 60 యొక్క భావోద్వేగ ప్రాసెసింగ్ సిద్ధాంతానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది, ఇది క్లినికల్ లక్షణాల అనుభవంలో లింబిక్ (మరియు ప్రధానంగా అమిగ్డాలా) ప్రాంతాలను క్రియాశీలపరచుటకు ఒక అవసరం అని umes హిస్తుంది. ఆందోళన రుగ్మతలకు విజయవంతమైన ఎక్స్పోజర్-ఆధారిత చికిత్సలు. ఫంక్షనల్ మరియు స్ట్రక్చరల్ మార్పుల మధ్య ప్రత్యక్ష సంబంధం ఉందా, అలాగే ఈ ప్రాంతాలలో నిర్మాణాత్మక మార్పులు మరియు వ్యక్తిగత చికిత్స ప్రతిస్పందనల మధ్య OCD లో అనలాగ్ అసోసియేషన్ ఉందా అనేది స్పష్టంగా తెలియదు. గ్లోబల్ మరియు లోకల్ గ్రాఫ్ కొలతలలో అనేక మార్పులను నివేదించే నెట్‌వర్క్ దృక్పథం నుండి OCD లో స్ట్రక్చరల్ వైట్ మ్యాటర్ నెట్‌వర్క్ లక్షణాలను పరిశీలించే ఒక అధ్యయనం మాత్రమే ఈ రోజు వరకు ఉంది. [20] వారి ప్రధాన అన్వేషణలు ప్రపంచ సామర్థ్యంలో తగ్గింపు, అలాగే చిన్నదైన మార్గం పొడవు పెరుగుదల, అలాగే రోగులలో γ మరియు. అదనంగా, వారు λ మరియు Y-BOCS ముట్టడి స్కోరు మధ్య ముఖ్యమైన సంబంధాన్ని నివేదిస్తారు. అయినప్పటికీ, మా అధ్యయనంతో పోల్చితే గణనీయమైన పద్దతుల తేడాలు ఉన్నాయి, ఇవి భిన్నమైన ఫలితాలను కలిగి ఉండవచ్చు. మొట్టమొదట, నమూనా యొక్క కూర్పు రోగుల సంఖ్య ( n = 41 vs n = 26), అలాగే ఇతర లక్షణాలకు భిన్నంగా ఉంటుంది (జాంగ్ మరియు ఇతరులు చేసిన అధ్యయనంలో అన్ని రోగులు కొమొర్బిడిటీలు లేకుండా నిర్థారించబడరు . 20). Second, several parameters directly influencing the number of reconstructed streamlines differed substantially, such as the parcellation scheme which affects the volume of nodes and thus influences the number of voxels within each ROI to initialize tracking from. Furthermore, the tracking was initialized from one seed within each voxel in the study by Zhong et al. compared with eight seeds in the current study. In addition, we applied a more liberal threshold (FA-value<0.1 vs FA-value<0.2 used by Zhong et al. ) as termination criteria for fiber tracking. Finally, we applied a 60% threshold to all connectivity matrices to find a good balance between false-positive and false-negative connections (see Materials and methods section). Taken together, the combination of differences in sample composition and choices influencing the number of reconstructed streamlines might explain divergent findings.

Apart from examinations of structural connectivity, there is an increasing number of studies using functional MRI to further elucidate the neurobiological basis of OCD. Göttlich et al. 18 report a decrease in connectivity between limbic (amygdala, hippocampus and parahippocampal gyrus) and basal ganglia, as well as the default mode and executive/attention network in patients. In addition, the connectivity within the limbic network was reported to be impaired. Similarly, Jung et al. 61 found an increased functional connectivity between nucleus accumbens and lateral orbitofrontal cortex during rest and a decrease in functional connectivity between nucleus accumbens and amygdala during incentive processing in patients. These results were interpreted as evidence in favor of abnormalities in modulatory influence of affective/motivational states on functional network connections in patients. Keeping in mind that the concept of functional connectivity is based on statistical associations and that the relationship between alterations in function and structure is not a straight-forward one-to-one mapping but rather complicated, 62 there still seems to be an overlap between regions implicated in structural networks displaying alterations as shown in this study (amygdala, mOFC, striatal and temporal regions) and findings from altered functional connectivity between fronto-striato-temporal networks. It seems plausible that the structural alterations especially of connections between limbic regions might contribute to the proposed abnormalities in modulatory influence of affective/motivational states.

ప్రస్తుత అధ్యయనానికి అనేక పరిమితులు ఉన్నాయి. Despite being fairly large, the examined sample comprised a certain proportion of patients with comorbid disorders, as well as a mix of medicated and unmedicated patients. Previous reports indicate an influence of selective serotonin reuptake inhibitor treatment on brain structure and function. 63, 64 Nevertheless, the analysis of the subgroup of patients receiving medication is in good accordance with the primary analysis comparing healthy controls with all patients. The NBS analysis yielded one significant cluster that was only slightly varying in size. The magnitude of the differences in NOS-values increased for all edges in the NBS cluster of the medicated patients. This effect might be due to true differences in medication status. Alternatively, the connectivity differences could be related to differences in symptom severity. On average, the patient group receiving medication had a higher total Y-BOCS score than the unmedicated patients though formal statistical significance was not reached (medicated patients: 22.93±5.16 vs unmedicated patients: 19.83±3.16; P =0.095). The results of the graph measures computed for the subgroup of medicated patients were also rather similar to the results obtained from the original analysis with only the local clustering for the right temporal pole not reaching statistical significance. This again could be related to the above mentioned differences. Regarding the fact that selective serotonin reuptake inhibitors are the first line of treatment in OCD, influences of medication should be more rigorously assessed in future studies preferably comparing non-medicated and medicated groups with healthy controls separately.

Due to various limitations inherent to the method of fiber tracking, the accuracy of retrieved streamlines poses an issue in terms of false-positive and negative connections. To account for this fact, we applied a group threshold previously shown to strike a balance between erroneously assigning tracts. 37 In the present study, a parcellation scheme commonly used in the Freesurfer suite was applied to increase comparability of results. Furthermore, the symptom heterogeneity typically found in OCD patients poses an issue. There is accumulating evidence that specific symptom dimensions in OCD can go along with specific alterations in neural processing, as well as structural alterations. 48, 58, 65 Thus, it seems reasonable to explicitly consider the heterogeneity of symptom dimensions in future studies by trying to group patients according to symptom profile or predominant symptom dimension. Clearly, this approach would call for even bigger sample sizes to reach sufficient statistical power.

In summary, applying a network-based analysis strategy comparing structural brain networks of OCD patients and healthy controls we demonstrate impairments in a specific subnetwork in patients. Parts of the network overlap with regions commonly described in the CSTC model of the disease. However, several implicated regions and their connections are concentrated on a fronto-temporal axis indicating limbic structures to play a role in pathology.

అనుబంధ సమాచారం

PDF ఫైళ్లు

  1. 1.

    అనుబంధ సమాచారం

    అనువాద సైకియాట్రీ వెబ్‌సైట్ (//www.nature.com/tp) లోని కాగితంతో అనుబంధ సమాచారం