Flexible fMRI Processing Pipeline for Large- Scale Studies of Functional Connectivity in Preclinical Alzheimer’s Disease

Abstract

El cervell es pot entendre com una xarxa complexa de regions espacialment distribuïdes, però funcional- ment interconnectades que comparteixen informació contínuament. La connectivitat funcional (FC), que mesura com les regions del cervell es comuniquen i coordinen, pot ajudar a identificar signes inicials de malalties com l’Alzheimer (AD). Aquest projecte té com a objectiu implementar un pipeline flexible per processar dades de ressonància magnètica funcional en repòs (rs-fMRI) i estudiar la FC en etapes preclíniques de l’AD. Un conjunt de dades de més de 1.000 subjectes ha estat processat mitjançant un pipeline flexible, que consisteix en una sèrie de passos com l’extracció cerebral, la correcció de moviment i la reducció de soroll, dissenyats per preparar les dades per a posteriors anàlisis. A més, s’ha desenvolupat una aplicació de control de qualitat (QC), que combina la inspecció visual i mètriques quantitatives per garantir resultats fiables, amb 76% dels subjectes superant el QC. Tots els procediments desenvolupats en aquest projecte estan disponibles en un repositori de GitHub. Els resultats demostren una relació significativa entre la FC i l’escala Centiloid, una mesura de la progressió de l’AD. També s’han identificat canvis en la connectivitat cerebral relacionats amb l’edat, mostrant potenciació i deteriorament de connexions, indicant una redistribució de les xarxes cerebrals. Finalment, s’ha introduït un marc exploratori per analitzar altres factors que poden influir en la funció cerebral, obrint la porta perquè es pugui utilitzar en futurs estudis de neuroimatge. Investigacions fu- tures haurien d’avaluar el potencial d’aquests biomarcadors com a indicadors primerencs de malalties neurodegeneratives