نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی پزشکی-بیوالکتریک، دانشکدهی مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 دانشیار، گروه مهندسی پزشکی-بیوالکتریک، دانشکدهی مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
چکیده
اختلال طیف اوتیسم نوعی اختلال عصبی رشدی است که با اختلال در ارتباطات اجتماعی و رفتارهای محدود و تکراری تشخیص داده میشود. تصویربرداری تشدید مغناطیسیابزاری غیرتهاجمی و قدرتمند برای بررسی تغییرات در ساختار، عملکرد و متابولیسم مغز کودکان مبتلا به اوتیسم و معرفی نشانگرهای زیستی مفید به شمار میرود. مطالعهی مقایسهای بین افراد مبتلا به اوتیسم و کنترل با استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی درک باارزشی از تفاوت در عملکرد مغز فراهم میکند. امروزه با استفاده از آنالیز ارتباطات عملکردی پویا مشخص شده است که ارتباطات عملکردی مغزی ماهیتی پویا داشته و الگوهایی گذرا (استیت) از خود نشان داده که در طی زمان تکرار میشوند. در این مطالعهی مقایسهای که بین دو گروه مبتلا به اوتیسم و کنترل انجام شده از دادههای تصویربرداری تشدید مغناطیسی حالت استراحت دانشگاه ایالت سندیگو استفاده شده است تا ارتباطات درون و بین شبکهای مغزی و همچنین ارتباط سن و نمرات مربوط به پاسخدهی اجتماعی (نمرهای برای اندازهگیری خواص اوتیستیکی) با قدرت ارتباطات بین نواحی مورد بررسی قرار داده شود. این اهداف برای تمام استیتهای آنالیز ارتباطات عملکردی پویا اجرا شده است. افراد مبتلا به اوتیسم، استیتی با ارتباط درون و بین شبکهای کمتر را بیشتر تجربه کرده و همچنین، کاهش جدایی شبکهی مد پیشفرض از سایر شبکههای عملکردی به عنوان یک ویژگی رایج در بیشتر استیتها پدیدار شده است. برای گروه مبتلا به اوتیسم، با افزایش سن قدرت ارتباط بین شبکههای بینایی و شنوایی کمتر شده است. همچنین در گروه اوتیسم نسبت به کنترل، رابطهی خواص اوتیستیکی با قدرت ارتباطی شبکههای مخی، شنوایی و بینایی با شبکهی شناختی-کنترلی مثبتتر شده است. تمام این نتایج بیانگر تفاوتهایی بین ارتباطات بین شبکههای مغزی دو گروه مبتلا به اوتیسم و کنترل و تاثیر سن بر این تفاوتها است که این تفاوتها با کمک آنالیز ارتباطات عملکردی پویا بهتر تمیز داده میشوند.
کلیدواژهها
- تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی حالت استراحت
- ارتباطات عملکردی پویا
- اختلال طیف اوتیسم
- افراد کنترل
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Extraction of Significant Differences between Autism Spectrum Disorder and Typically Control Groups through Brain Intra/Inter Network Connectivity Analyses in Transient States and by Considering Age and Social Responsiveness Score
نویسندگان [English]
- Alireza Talesh Jafadideh 1
- Babak Mohammadzadeh Asl 2
1 Ph.D. Student, Biomedical Engineering Department, Electrical and Computer Engineering Faculty, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
2 Associate Professor, Biomedical Engineering Department, Electrical and Computer Engineering Faculty, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran.
چکیده [English]
Autism spectrum disorder (ASD) is a highly prevalent neurodevelopmental disorder characterized by impaired social communication and restricted and repetitive behaviors. Comparison study between ASD and typically control (TC) subjects through magnetic resonance imaging (MRI) provides valuable understanding for differences in brain function. Recently, through dynamic functional connectivity (DFC) analysis, it is found that brain functional connectivity possesses dynamic nature and shows transient connectivity patterns (“states”) repeating over time. In this comparison study between ASD and TC, we employed the rest functional MRI (rfMRI) data of San Diego State University (SDSU) of ABIDE II database to examine the brain intra and inter network connectivity and also to investigate the relations of age and social responsiveness scale (SRS) score (score measuring autistic traits) to brain inter regions connectivity strength. These aims were implemented in all DFC states. The ASD subjects experienced more the state with less intra and inter network connections. Further, the DMN segregation reduction from other functional networks emerged as a common them. Furthermore, in ASD, the connection strength between auditory and visual networks was decreased by increasing the age. In ASD, the SRS had more positive relation to connectivity strength existing between cerebellar, auditory, visual networks and cognitive control network in comparison to TC. All these results demonstrate that some differences exist in brain network connection of ASD in comparison to the TC subjects and these differences can be more distinctively revealed by employing DFC analysis.
کلیدواژهها [English]
- Rest Functional Magnetic Resonance Imaging (rfMRI)
- Dynamic Functional Connectivity (DFC)
- Autism Spectrum Disorder (ASD)
- Typical Control (TC)
estimated from resting fMRI identify differences among schizophrenia, bipolar disorder, and healthy control subjects. Front. Hum. Neurosci. 8.
difficulties underpin motor dysfunction in autism? A kinematic study of young children with autism.
Journal of autism and developmental disorders, 42, 1539-1548.
manual aiming movements in persons with autism spectrum disorders. Autism, 13, 411-433.