Formål

In this project, we wish to extend our efforts by shifting the focus to changes in whole-brain connectivity in MS. Rather than studying a single brain network (e.g., the sensori-motor network), we now will use the rs-fMRI data to examine how MS affects global brain connectivity (i.e., the functional interaction within and across multiple brain networks). From a computational perspective, we propose the use of relational modelling as a new method for investigating the global network properties in MS. In relational modelling, the functional units are defined as brain regions that communicate with other parts of the brain in a coherent manner. This is in sharp contrast to most existing methods which typically try to divide the brain into functionally independent networks. The problem with the “independent network” approach is that these methods give little insight into how these groups of independent networks interact. By explicitly modelling interactions between functional units our “relational modelling” approach will be able to directly assess global connectivity in the brain, that is connectivity within and between functional brain networks.

Kort beskrivelse af projektet

Hjernens funktion afhænger af kommunikationen mellem forskellige områder gennem en kompliceret netværks struktur. Den neuro-inflammatoriske proces ved MS med dertil følgende demyelinisering og axonal skade resulterer i diffus beskadigelse af de subkortikale fibre, som forbinder forskellige hjerneområder. MS rammer derfor netværket bredt og de forskellige hjerneområder får vanskeligere ved at kommunikere. Beskadigelse af hjernens funktionelle forbindelser bidrager sandsynligvis til både træthed og kognitive symptomer hos patienter med MS. I dette projekt vil vi anvende avancerede analyse metoder til at karakteriserer komplekse hjerne netværk. Formålet er at undersøge, hvordan den funktionelle kommunikation i hjernen bliver påvirket ved multipel sclerose (MS). Vi forventer, at projektet vil bidrage til at forstå, hvordan MS påvirker funktionel integration i hjernen og de kognitive processer som følge heraf. Vi vil bruge et unikt datasæt indsamlet gennem de seneste 3 år på MR-afdelingen ved Hvidovre Hospital med støtte fra Scleroseforeningen. Datasættet omfatter bl.a. resting-state MR billeddannelse (rs-fMRI), som kan kortlægge funktionel kommunikation mellem hjernens forskellige områder ved at detektere hjerneområder med synkron fluktuation af dets cerebrale blods oxygenering (BOLD signalet) under hvile. 

Links til publicerede artikler

Multiple sclerosis impairs regional functional connectivity in the cerebellum

Resting-state connectivity of pre-motor cortex reflects disability in multiple sclerosis

The role of the cerebellum in multiple sclerosis

Recovery from an acute relapse is associated with changes in motor resting-state connectivity in multiple sclerosis