抑郁癥靜息態(tài)功能腦網(wǎng)絡(luò)的GSK3β基因基礎(chǔ)及分類研究.pdf

1、目前國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的研究人員將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)用到腦認(rèn)知研究中，將一個(gè)整體的大腦系統(tǒng)看成一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。利用一些先進(jìn)的技術(shù)手段采集人腦數(shù)據(jù)，運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論對(duì)所構(gòu)建的腦網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，已取得令人興奮的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。隨著腦影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這種多模態(tài)腦影像學(xué)的腦網(wǎng)絡(luò)研究方法已被廣泛應(yīng)用到對(duì)腦疾病的研究中。一些研究表明，人腦的功能網(wǎng)絡(luò)不僅隨著狀態(tài)和年齡的變化而發(fā)生改變，而且具有一定的遺傳性。因此，越來(lái)越多的研究人員關(guān)注基因?qū)o息態(tài)腦功能網(wǎng)絡(luò)的影響。<

2、br>　　在競(jìng)爭(zhēng)壓力巨大的當(dāng)今社會(huì)，抑郁癥發(fā)病率居高不下，抑郁癥的主要特征為顯著而持久的心境低落或興趣減退及認(rèn)知功能障礙等，并出現(xiàn)很高的死亡率。有一些研究發(fā)現(xiàn)，抑郁癥的發(fā)病機(jī)制與GSK3β基因有關(guān)，抑郁癥患者的GSK3β多態(tài)性和大腦結(jié)構(gòu)變化之間也存在一定關(guān)聯(lián)。但是，GSK3β基因?qū)σ钟舭Y患者功能腦網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋵傩杂绊懸约芭R床意義，目前我們?nèi)晕纯芍?br>　　本文首先在一個(gè)連續(xù)的閾值空間內(nèi)對(duì)所有被試的功能核磁共振數(shù)據(jù)構(gòu)建了功能腦網(wǎng)絡(luò);再運(yùn)

3、用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論知識(shí)分析了功能腦網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)屬性，例如度、節(jié)點(diǎn)效率等;然后，對(duì)抑郁組中的不同基因做統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，找出基于GSK3β基因基礎(chǔ)的抑郁癥患者之間功能腦網(wǎng)絡(luò)差異最為顯著的網(wǎng)絡(luò)屬性，再對(duì)不同基因與疾病之間做統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，找出差異最為顯著的網(wǎng)絡(luò)屬性;最后，利用支持向量機(jī)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策樹(shù)、Logistic回歸模型，進(jìn)一步研究分類問(wèn)題。
　　結(jié)果表明，腦網(wǎng)絡(luò)中有些節(jié)點(diǎn)的中心度顯著增加，它與抑郁癥患者的GSK3β基因有關(guān)，這些區(qū)域位于

4、邊緣系統(tǒng)、基底神經(jīng)節(jié)和額葉、顳葉、枕葉，在以往的研究中也表明抑郁癥患者在這些區(qū)域的相關(guān)連接比較紊亂。因此，這樣的結(jié)果讓我們更深入的了解GSK3β基因在改變功能腦網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣M織中所起的作用。
　　分類研究發(fā)現(xiàn)，支持向量機(jī)與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的性能高于決策樹(shù)與Logistic回歸模型，由疾病狀態(tài)分類結(jié)果可得知，基因?qū)Ψ诸愄卣鞔嬖谝欢ǖ挠绊?，因此?duì)抑郁組與對(duì)照組的功能腦網(wǎng)絡(luò)存在一定的影響。由基因分類結(jié)果可知，腦網(wǎng)絡(luò)中有顯著差異的指標(biāo)可以作為分