نوع مقاله : یادداشت کوتاه پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری مهندسی پزشکی، گروه بیوالکتریک، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران
2 استادیار، گروه بیوالکتریک، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران
3 استاد، ﻗﻄﺐ ﻋﻠﻤﻲ ﻛﻨﺘﺮل و ﭘﺮدازش ﻫﻮﺷﻤﻨﺪ، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تهران، تهران - استاد، پژوهشکده علوم شناختی، مرکز تحقیقات فیزیک نظری و ریاضیات، تهران - استاد، موسسه پزشکی فورد آمریکا، دیترویت، میشیگان، ایالات متحده آمریکا
چکیده
اگرچه بررسیهای گستردهایی در زمینهی نقش تغییرات بافت مغزی ناشی از افزایش سن در بسیاری از مطالعات انجام شدهاست، با این حال بررسی تاثیر روند پیری بر تغییرات ارتباطات شبکههای کارکردی نیازمند بررسیهای بیشتراست. هنگامیکه مغز یک سری تغییرات را در انجام یک فعالیت شناختی تجربه میکند، تاثیر این تغییرات بر ارتباطات شبکههای کارکردی میتواند توسط مطالعات تصویربرداری تشدید مغناطیسی کارکردی مورد ارزیابی قرار گیرد. در این مطالعه، ما سعی در بررسی تاثیر روند پیری بر تغییرات ارتباطات سه شبکهی کارکردی مهم شامل شبکهی حرکت، بینایی و شبکهی ناهمبسته با فعالیت در افراد بزرگسال سالم در مقایسه با گروه کنترل داریم. برای این منظور از دادههای تصویربرداری کارکردی مرتبط با یک آزمون سادهی بینایی و حرکتی استفاده میشود. در طی این مطالعه، شبکههای ارتباطات کارکردی مرتبط با حرکت، بینایی و شبکهی ناهمبسته با فعالیت برای هر فرد محاسبه میشود. سپس قدرت ارتباطات کارکردی برای گروههای مختلف سنی مورد ارزیابی و مقایسه قرار میگیرد. این مطالعه سه فرضیه در ارتباط با تاثیر افزایش سن بر تغییرات ارتباطات کارکردی را مورد ارزیابی قرار دادهاست: 1- درگیری نواحی قدامی مغز در شبکهی ارتباط کارکردی مرتبط با حرکت در جبران کاهش فعالیت و ارتباطات عصبی در نواحی خلفی به وقوع میپیوندد. 2- فعالیت و گسترهی ارتباطی شبکهی ناهمبسته با فعالیت کمتر کاهش مییابد. 3- گسترهی ارتباطی در نواحی خلفی مرتبط با شبکهی کارکردی بینایی کاهش مییابد. بنا بر نتایج حاصل از این مطالعه، دو فرضیهی اولی تائید و پذیرفته شدند ولی تغییرات شبکهی ارتباطی کارکردی مرتبط با بینایی متفاوت بودند. همچنین نتایج نشان دادند که شبکههای ارتباطی کارکردی در افراد مسن در مقایسه با جوانان تغییر نموده است. شبکههای ارتباط کارکردی در بزرگسالان بطور متوسط دارای قدرت ارتباطی قویتری نسبت به جوانان میباشد.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Altered Connectivity of Task Related Functional Networks in Healthy Aging
نویسندگان [English]
- Somayeh Maleki Balajoo 1
- Davoud Asemani 2
- Hamid Soltanian-Zadeh 3
1 Ph.D Student, Bioelectric Department, Faculty of Electrical Engineering, K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Bioelectric Department, Faculty of Electrical Engineering, K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran
3 Professor, CIPCE, School of Electrical and Computer Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran - Professor, School of Cognitive Science, Institute for Research in Fundamental Sciences, IPM, Tehran, Iran - Image Analysis Laboratory, Henry Ford Health System, Detroit, Michigan, USA
چکیده [English]
Although the cognitive deficits due to age-related brain differences have been largely analyzed, the altered connectivity of task related functional networks in aging requires more studies. As the brain of old adults experience some alterations in task performance during cognitive challenges, the related effects on connectivity of functional networks are here evaluated using event-related functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI). The fMRI data have been acquired for simple visual and motor tasks. For each subject, several Functional Connectivity (FC) networks including, motor, visual and the default mode networks are firstly calculated using a conventional voxel-wise correlation analysis with predefined region of interest. Then, the strength of functional connectivity is assessed and compared for different age groups. The current study has evaluated three hypotheses on FC of aging brain: the frontal regions involved with motor network try to compensate for declines in the posterior regions, default-mode network is less suppressed and, the posterior regions involved with visual network exhibit less connectivity. The first two hypotheses are accepted by analysis results but visual network behaves differently. Also, results show that the task related functional connectivity is considerably altered in old adults compared to young adults. Old adults demonstrate higher connectivity strength on average with a slightly smaller variance than young adults.
کلیدواژهها [English]
- Aging
- Functional Network Connectivity
- Task-fMRI