Cognitieve hersencircuits en de verspreiding van tau gemeten in vivo bij mensen

De ziekte van Alzheimer is de meest voorkomende oorzaak van dementie bij oudere volwassenen. De neuropathologische kenmerken van de ziekte van Alzheimer zijn de accumulatie van extracellulaire amyloid bèta-plaques en de afzetting van tau-aggregaten als intraneuronale neurofibrillaire kluwens. Een belangrijke inspanning van hedendaags onderzoek is het onderzoeken van de relatie tussen deze verschillende componenten in vivo bij mensen en hoe deze zich verhouden tot de cognitieve functie. We veronderstellen dat een cruciaal tussenniveau tussen de eiwitaggregaten en cognitieve disfunctie de reorganisatie van functionele hersencircuits is.

De ontdekking van PET-tracers is zeer nuttig om de hoeveelheid amyloid en tau te kwantificeren en de verdeling ervan in kaart te brengen. Amyloid PET is gevalideerd op basis van een neuropathologische ground truth in end-of-life onderzoeken, waarbij visuele metingen van amyloid PET-scans een hoge diagnostische nauwkeurigheid hadden voor het voorspellen van de aanwezigheid van neuritische amyloid plaques. Het trainen en testen van een classificator voor binaire classificatie tegen een neuropathologische ground truth kan ons een meer data-gestuurde manier bieden om de meest onderscheidende kenmerken te definiëren, in plaats van een op deskundigen of consensus gebaseerde definitie gebaseerd op visuele beoordelingsregels. Zodra de classificator is getraind en getest met behulp van post-mortem verificatie en accuraat is gebleken, kan deze toepasbaar zijn op verschillende datasets zonder de noodzaak van moeizame en tijdrovende visuele beoordelingen.

Functionele veranderingen in hersennetwerken kunnen in vivo worden bestudeerd door de hemodynamische respons van de hersenen te meten tijdens cognitieve verwerking met behulp van fMRI. In veel fMRI-onderzoeken bij de ziekte van Alzheimer is gebruik gemaakt van episodische geheugentaken, aangezien episodische geheugenstoornissen een kenmerk zijn van de ziekte van Alzheimer. Naast geheugenproblemen komen taalachterstanden, voornamelijk woordvindingsproblemen, al vroeg in de progressie van de ziekte van Alzheimer voor. Daarom is het interessant om de functionele circuits van het taal en het associatief-semantische netwerk bij de ziekte van Alzheimer te bestuderen.

Er zijn twee afzonderlijke doelstellingen:
1. Onderzoeken of een support vector machine in staat is om 18F-Flutemetamol PET-beelden als normaal of abnormaal te classificeren op basis van neuropathologische ground truths en onderzoeken hoe de prestaties van de classificatoren verband hielden met de Centiloid-schaal en visuele beoordelingen in een onafhankelijk asymptomatisch cohort.
2. Om te bepalen hoe de verspreiding van amyloid bèta plaques en tau aggregaten de functionele organisatie van het taalnetwerk in verschillende stadia van de ziekte van Alzheimer beïnvloedt: het preklinische stadium en het vroege stadium van de ziekte van Alzheimer.