بررسي تاثير روند پيري بر تغييرات ارتباطات شبكه هاي كاركردي در افراد بزرگسال سالم

Altered Connectivity of Task Related Functional Networks in Healthy Aging

اگرچه بررسي هاي گسترده ايي در زمينه ي نقش تغييرات بافت مغزي ناشي از افزايش سن در بسياري از مطالعات انجام شده است، با اين حال بررسي تاثير روند پيري بر تغييرات ارتباطات شبكه هاي كاركردي نيازمند بررسي هاي بيشتراست. هنگامي كه مغز يك سري تغييرات را در انجام يك فعاليت شناختي تجربه مي كند، تاثير اين تغييرات بر ارتباطات شبكه هاي كاركردي مي تواند توسط مطالعات تصويربرداري تشديد مغناطيسي كاركردي مورد ارزيابي قرار گيرد. در اين مطالعه، ما سعي در بررسي تاثير روند پيري بر تغييرات ارتباطات سه شبكه ي كاركردي مهم شامل شبكه ي حركت، بينايي و شبكه ي ناهمبسته با فعاليت در افراد بزرگسال سالم در مقايسه با گروه كنترل داريم. براي اين منظور از داده هاي تصويربرداري كاركردي مرتبط با يك آزمون ساده ي بينايي و حركتي استفاده مي شود. در طي اين مطالعه، شبكه هاي ارتباطات كاركردي مرتبط با حركت، بينايي و شبكه ي ناهمبسته با فعاليت براي هر فرد محاسبه مي-شود. سپس قدرت ارتباطات كاركردي براي گروه هاي مختلف سني مورد ارزيابي و مقايسه قرار مي گيرد. اين مطالعه سه فرضيه در ارتباط با تاثير افزايش سن بر تغييرات ارتباطات كاركردي را مورد ارزيابي قرار داده است: 1- درگيري نواحي قدامي مغز در شبكه ي ارتباط كاركردي مرتبط با حركت در جبران كاهش فعاليت و ارتباطات عصبي در نواحي خلفي به وقوع مي پيوندد. 2- فعاليت و گستره ي ارتباطي شبكه ي ناهمبسته با فعاليت كمتر كاهش مي يابد. 3- گستره ي ارتباطي در نواحي خلفي مرتبط با شبكه ي كاركردي بينايي كاهش مي يابد. بنا بر نتايج حاصل از اين مطالعه، دو فرضيه ي اولي تاييد و پذيرفته شدند ولي تغييرات شبكه ي ارتباطي كاركردي مرتبط با بينايي متفاوت بودند. همچنين نتايج نشان دادند كه شبكه هاي ارتباطي كاركردي در افراد مسن در مقايسه با جوانان تغيير نموده است. شبكه هاي ارتباط كاركردي در بزرگسالان بطور متوسط داراي قدرت ارتباطي قوي تري نسبت به جوانان مي باشد.

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.