基于脑网络分析的阿尔兹海默症演化建模与功能评估

发布时间：2020-06-11 09:36

【摘要】：阿尔兹海默症(AD)对人们尤其是老年人的生活造成了极大的影响,目前仍不清楚其发病原因及相关病理机制,更缺乏有效的诊治手段。功能磁共振成像技术促进了人们对大脑的认识,基于其的脑网络技术则为脑科学的研究提供了新思路。本文在脑网络水平对AD神经病变进行了纵向分析,提出了基于计算试验的AD脑功能网络演化模型和一种基于脑网络水平的神经功能评估方法。具体包括:首先,AD脑网络层面的研究大多是AD组与健康组的对照,且往往局限于全局网络属性分析。针对该问题,本文基于各组被试静息态功能磁共振数据对AD各阶段脑网络改变模式进行分析,从全局、子网、以及局部连接对神经系统重组趋势进行了探索。实验结果显示,AD病程各阶段子网属性呈现出较多的纵向组间统计差异。此外,本文首次发现了AD病程中子网属性存在两种不同的改变模式:“逆温”和“单调递减”演化模式,而非通常认为的“单调退化”。这提示在AD的病程中,子网重组扮演了重要角色且演化模式相同的子网可能具有相似的神经重组机制。其次,大脑病变是一个动态的过程,单一静态网络模型不能充分地描述大脑网络在疾病中的演化过程。针对该问题,本文提出了基于计算实验的AD脑功能网络演化模型,在脑网络层面模拟健康人经EMCI、LMCI至AD的非单调动态演化进程。该模型成功地仿真出AD各阶段脑网络拓扑结构的连续动态改变,仿真结果和随机模型对照证明了该模型的有效性和合理性,为神经系统病变的研究提供一种新视角。最后,AD往往伴随着神经功能的下降,现有的对神经功能的评估方法多基于问卷测试,受到一定的环境和人为因素的影响。因此,本文提出了一种基于脑功能网络的综合性大脑神经功能评估方法。该模型采用Lasso算法对网络特征稀疏化,然后基于定序回归模型获取神经功能的评估值。实验结果显示,该方法可以很好的区分AD不同阶段的人群,具有较好的辨识力和一定的客观性,具有潜在的临床应用意义。
【图文】：

点相连为网络的中心；晶格网络中任意节点都与最邻近其的 小世界网络网络是 1988 年由美国物理学家 Watts 和 Strogatz 提出并发表在现实生活中广泛存在的、介于随机和规则网络之间的网络形的提出对复杂网络研究的进一步发展产生了重大的影响，又一。的网络模型以规则网络为基础，，网络中每条连边以概率 p 随机的增加和自连边的出现。p 为 0 时代表规则网络，p 在 0 和 1 为 1 时代表随机网络。这一种模型往往具有规则网络和随机网局和局部效率，是典型的经济折中模型，脑网络就是一种小世规则网络到小世界网络的演变模型。

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论接权重。之后对各组间网络属性的差异性比较时，均先进行 95％的分布作为单尾测试的置信度的 t 检验，最ochberg 错误发现率（FDR）校正方法，将其显著性水平置问题，从而使显著性检验结果更加可靠。结果网络属性分析
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R749.16;O157.5

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李颖;刘永恒;;阿尔山的美丽转身[J];中国财政;2017年21期

2 周静;;魁北克儒阿尔语兴衰回顾与解读[J];文教资料;2013年11期

3 于向溟;;每日手记[J];东方艺术;2017年07期

4 欧阳澜;于莲;;生姜在阿尔兹海默症中应用的研究概况[J];中国民族民间医药;2017年14期

5 赫晓慈;宁文杰;田素斋;李彦平;;阿尔兹海默症患者吞咽障碍护理干预的研究进展[J];中国护理管理;2015年04期

6 赵嘉符;;阿尔山·内蒙古[J];解放军医学院学报;2015年09期

7 刘洋;席田鹿;胡书灵;;《阿尔茨海默疗养中心》[J];美苑;2015年S1期

8 范沧;;阿尔山[J];道路交通管理;2015年11期

9 ;当创业投资遇见人工智能“阿尔妮塔”亮了[J];创业邦;2016年Z2期

10 阿尔芒;;阿尔芒的诗[J];诗歌月刊;2017年01期

相关会议论文 前10条

1 张丽丽;;阿尔茨海默与阿尔茨海默病的发现[A];中华医学会医史学分会第十四届一次学术年会论文集[C];2014年

2 唐希灿;;阿尔采默氏病治疗药物的研究进展[A];第九届中国神经药理学术会议论文摘要集[C];2000年

3 薛寿儒;董万利;;阿尔茨海墨病患者外周淋巴细胞亚型分布和共刺激分子表达的变化[A];苏州市自然科学优秀学术论文汇编(2008-2009)[C];2010年

4 Georia H·Smith;张志平;刘津;;三种治疗性干预对阿尔采莫氏病的认识功能疗效比较[A];中国音乐治疗学会第二届年会论文集[C];1991年

5 祁福利;张烽龙;郭洪彬;;试论阿尔山地热形成条件[A];中国地热能：成就与展望——李四光倡导中国地热能开发利用40周年纪念大会暨中国地热发展研讨会论文集[C];2010年

6 陈少贞;方莹莹;江波;吴永毅;钱采韵;韩杰;吴琪;;阿尔采末氏病的记忆功能分析及其对功能独立的影响[A];中国康复医学会第二届全国康复治疗学术会议论文汇编[C];1999年

7 石永杨;沈吉利;陈华良;;抗衰灵治疗阿尔茨默病疗效分析[A];2005年浙江省精神病学学术年会论文汇编[C];2005年

8 卢沙沙;孙健;杨秀荣;;基于荧光共振能量转移(FRET)传递对阿尔兹海默症标志物的协同检测[A];第十届全国化学生物学学术会议论文摘要集（墙报）[C];2017年

9 支胜利;陈科;潘新根;任列;吴杰;;多奈哌齐和复方海蛇胶囊联合治疗阿尔采末氏病性痴呆研究[A];2013年浙江省医学会精神病学分会老年精神障碍学组学术会议论文汇编[C];2013年

10 申永辉;;多奈哌齐对阿尔采末氏病性痴呆患者吞咽困难影响的研究[A];2014浙江省医学会精神病学分会学术年会、浙江省医师协会精神科医师分会第七届年会论文汇编[C];2014年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者 李志刚;加大交通建设支持力度 促进阿尔山旅游“火起来”[N];中国旅游报;2019年

2 记者 白丹;第二届阿尔山论坛闭幕[N];内蒙古日报(汉);2019年

3 张f 本报记者 刘昊;旺源集团“三零”扶贫 让“阿尔昆”过上好日子[N];农民日报;2019年

4 本报记者 陈宁 通讯员 李文芳 应晓燕;阿尔兹海默之谜有解了吗[N];浙江日报;2019年

5 王艳国 整理;宁城县最早投身革命并献身的阿尔登必力格[N];赤峰日报;2019年

6 本报记者 相恒义 赵元君 胡日查 高敏娜;阿尔山：会展经济催生发展新动能[N];内蒙古日报(汉);2019年

7 本报记者 崔笑天;一场名为“阿尔茨海默”的突围之战[N];华夏时报;2019年

8 本报记者 于涛 孟和朝鲁;梦幻阿尔山 舞动冷资源[N];内蒙古日报(汉);2019年

9 本报记者 刘利君;塔斯阿尔纳村的新变化[N];伊犁日报(汉);2017年

10 本报记者 高平 本报见习记者 安胜蓝 本报通讯员 吴琼;阿尔山产业“造血”脱贫记[N];光明日报;2018年

相关博士学位论文 前5条

1 汪嘉葭;基于组学数据的阿尔兹海默症染色体区段研究和细胞重编程研究[D];中国科学院北京基因组研究所;2015年

2 李菁;内蒙古阿尔山林区植物、节肢动物生物多样性与森林健康评价[D];北京林业大学;2012年

3 沈涛;三种没药中次生代谢产物的分离鉴定、活性评价及微生物转化[D];山东大学;2009年

4 周利;阿尔兹海默症发病过程Aβ降解酶的变化规律和相互关系以及初步药物研究[D];华东理工大学;2016年

5 解惠;内蒙古阿尔山成矿带有色金属矿床区域成矿背景与成矿构造动力学研究[D];成都理工大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 杜亚云;ATF6通过调节BACE1的表达影响阿尔兹海默症的作用机制研究[D];北京协和医学院;2019年

2 郭昕;融合临床量表和DTI影像的阿尔兹海默症脑网络研究[D];哈尔滨工业大学;2019年

3 王雪;脉冲型近红外光治疗阿尔兹海默症的初步研究[D];上海交通大学;2018年

4 娄鼎;内蒙古养老旅游产业发展与对策研究[D];内蒙古财经大学;2019年

5 文雯;基于脑网络分析的阿尔兹海默症演化建模与功能评估[D];华中科技大学;2019年

6 荣磊;阿尔凹陷腾一段深水沉积特征与有利储层预测[D];中国石油大学(北京);2018年

7 李书通;基于非监督深度神经网络的阿尔兹海默症辅助诊断方法[D];重庆邮电大学;2018年

8 刘英;阿尔凹陷“三低”储层测井评价研究[D];中国石油大学(华东);2017年

9 张磊;治疗阿尔兹海默症的多功能分子设计[D];南京大学;2019年

10 沈竞扬;基于迁移学习的阿尔兹海默症转化预测方法研究[D];厦门大学;2017年

本文编号：2707715