16713

بررسي مدل‌سازي و پيش‌بيني اتصالات مؤثر مغزي با استفاده از داده‌هاي چندوجهي MRI و اطلاعات ژنومي

1403

دكتر محمد‌رضا دليري

دكتر زارعيان

پيشرفت‌هاي هم‌زمان در تصويربرداري عصبي و ژنتيك انساني طي سال‌هاي اخير نشان داده است كه بخش قابل توجهي از ناهمگوني فردي در سازمان‌دهي شبكه‌هاي مغزي، نتيجه تعامل پيچيده ميان ساختار ژنتيكي، معماري شبكه و تجربه است. با اين حال، جايگاه اتصالات مؤثر به‌عنوان توصيف جهت‌دار و علي جريان اطلاعات در اين منظومه هنوز به‌قدر كافي در چارچوب ژنتيك شبكه‌اي صورت‌بندي نشده است. اين سمينار با رويكردي مروري تحليلي، تلاش مي‌كند با اتكا بر داده‌هاي چندوجهي برآمده از تصويربرداري MRI، طراحي‌هاي دوقلويي و اطلاعات ژنومي، شكاف موجود ميان سه سطح ژنوم، كانكتوم و رفتار را كاهش دهد و چارچوبي منسجم براي مدل‌سازي و پيش‌بيني اتصالات مؤثر ارائه كند. در گام نخست، مفاهيم بنيادين شبكه‌هاي مغزي، تمايز دقيق ميان اتصال ساختاري، كاركردي و مؤثر و شاخص‌هاي كليدي نظريه گراف تشريح مي‌شود تا زبان مشترك لازم براي تحليل وراثت‌پذيري شبكه شكل گيرد. سپس، بر اساس شواهد حاصل از پروژه كانكتوم انساني و مطالعات دوقلويي، الگوي ناهمگن وراثت‌پذيري در سطوح مختلف مغز شامل حجم‌هاي قشري و زيرقشري، هاب‌ها، ساختار rich-club اتصال كاركردي مرور مي‌گردد و نشان داده مي‌شود كه كنترل ژنتيكي عمدتاً بر بخش هاي مركزي و با‌اهميت شبكه متمركز است. در ادامه، نقش بازنمايي‌هاي هندسي مانند كانكتوتايپينگ در افزايش تمايزپذيري فردي، بهبود نسبت سيگنال به نويز و تقويت قدرت پيش‌بيني مدل‌ها مورد تحليل انتقادي قرار مي‌گيرد. بر اين مبنا، چارچوبي پيشنهادي صورت‌بندي مي‌شود كه در آن داده‌هاي ساختاري و كاركردي MRI، اطلاعات خانوادگي و ژنومي و مدل‌هاي ژنتيك كمي با ابزارهاي نظريه گراف و روش‌هاي يادگيري ماشين تلفيق مي‌شوند تا اتصالات مؤثر مغزي به‌صورت كمي مدل‌سازي و در سطح فردي پيش‌بيني شوند. در گام پاياني، با تكيه بر مفهوم مدل‌هاي برهم‌كنش ژن و شبكه‌هاي مغزي، اتصالات مؤثر به‌عنوان حلقه ميانجي ميان تفاوت‌هاي ژنتيكي و فنوتيپ‌هاي شناختي و عاطفي بازخواني مي‌شود و پيامدهاي اين رويكرد براي پزشكي دقيق، شناسايي نشانگرهاي شبكه‌اي حساس به ژنتيك و طراحي مداخلات هدفمند در اختلالات عصبي و روان‌پزشكي ترسيم مي‌گردد.

12/10/2025 12:00:00 AM

89319

1404/10/18