کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4948257 1439608 2017 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Dynamic brain network evolution in normal aging based on computational experiments
ترجمه فارسی عنوان
تکامل مغز پویا در پیری طبیعی بر اساس آزمایش های محاسباتی
ترجمه چکیده
مکانیزم های پیری طبیعی مغز انسان در حال حاضر به اندازه کافی درک نمی شود. این فقدان درک سیستماتیک مانع کشف درمان های جدید برای بیماری های مرتبط با سن و رویکردهایی برای افزایش طول عمر می شود. هدف از این مطالعه، توسعه یک مدل تکامل جدید برای شبیه سازی فرآیندهای تغییر دینامیکی در شبکه های مغز عملکردی است که در طول سالم سازی طبیعی رخ می دهد، با استفاده از آزمایش های محاسباتی. برای مشخص نمودن داده های تصویربرداری رزونانس مغناطیسی عملکردی در شبکه های مغز افراد از سه گروه سنی مختلف، شش مقیاس جهانی توپولوژیک و یک ماتریس گره ای استفاده شد. مقایسه نتایج این دنیای واقعی با نتایج شبیه سازی ما نشان داد که مدل تکامل ما به خوبی فرآیندهای پویا از پیری طبیعی در شبکه های مغز کارا را جذب می کند. تحقیقات ما نشان می دهد که بین محدودیت های توزیع درجه و تمایل به ارتباطات خوشه ای شبکه های مغز کارکردی در طول پیری طبیعی وجود دارد. این آزمایشات محاسباتی چشم انداز جامعتری را ارائه می دهد که تغییرات دینامیکی را در یک مقیاس زمانی بزرگ بررسی می کند که تکنیک های تحقیق سنتی نمی توانند به آن دست یابند. بنابراین مدل ما برای بررسی مکانیزم های پیری طبیعی اهمیت زیادی دارد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر هوش مصنوعی
چکیده انگلیسی
The mechanisms of normal aging of the human brain are insufficiently understood at present. This lack of systematic understanding impedes the exploration of new treatments for age-related diseases and approaches to extend our lifespan. The objective of this study was to develop a novel evolution model to simulate the dynamic alteration processes in functional brain networks that occur during normal aging, using computational experiments. Six global topological properties and a nodal metric were applied to characterize functional magnetic resonance imaging data on the brain networks of individuals from three different age groups. Comparing these real-world results to our simulation results showed that our evolution model captures well the dynamic processes of normal aging in functional brain networks. Our research shows that a tradeoff exists between the constraints on the degree distribution and the tendency toward clustered connections of functional brain networks during normal aging. These computational experiments provide a more comprehensive perspective that addresses dynamic alterations across a large time scale, which traditional research techniques cannot achieve. Our model is therefore of profound significance for exploring the mechanisms of normal aging.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Neurocomputing - Volume 219, 5 January 2017, Pages 483-493
نویسندگان
, , , ,