Cuid 1:Sínithe Géiniteacha Leithleacha na Réigiúin Cortúla agus Fochortúla a Bhaineann le Cuimhne an Duine

Teagmháil: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Ríomhphost:audrey.hu@wecistanche.com

Bioráin Kwang Tan, 1 Egor Ananyev,2 agus Po-Jang Hsieh3

1 An N.1 Institiúid Sláinte, Ollscoil Shingeapór, Singeapór, Singeapór 117456,

2 Roinn na Síceolaíochta, Ollscoil Teicneolaíochta Nanyang, Singeapór, Singeapór 639798,

3 An Roinn Síceolaíochta, Ollscoil Náisiúnta Taiwan, Cathair Taipei, Taiwan 10617

Pls cliceáil anseo chun Cuid 2

Teibí

In ainneoin go bhfuarthas amach go bhfuil éagsúlachtaí géine nasctha lecuimhnefeidhmíocht, is dúshlán fós é bunús géiniteach cuimhne an duine fásta a thuiscint. Anseo, cheapamar creat neamh-mhaoirsithe a bhraitheann ar chomhghaolta spásúla idir sonraí tras-ríomhaire daonna agus léarscáileanna néar-íomháú feidhmiúla chun sínithe géiniteachacuimhnei cortical agus subcortical atá sainithe ag feidhmiúcuimhneréigiúin. Bailíochtaíodh torthaí le litríocht ainmhithe agus léirigh siad go bhfuil ár gcreat an-éifeachtach chun próisis agus géinte a bhaineann le cuimhne a aithint i gcomparáid le feidhm chognaíoch rialaithe. Tá géinte a chuirtear in iúl go fabhrach i réigiúin chuimhne cortical nasctha le próisis a bhaineann le cuimhne ar nós rialáil imdhíonachta agus epigenetic. Tá baint ag géinte a chuirtear in iúl i réigiúin cuimhne subcortical le neurogenesis agus idirdhealú cille glial. Tá baint ag géinte a chuirtear in iúl i réimsí cuimhne cortical agus subcortical araon le rialáil trascríobh, plaisteacht shionaptach, agus comharthaíocht gabhdóra glutamáit. Ina theannta sin, tá géinte ar leith a bhaineann le cuimhne mar PRKCD agus CDK5 nasctha le réigiúin choirteacha agus fhochoirteacha, faoi seach. Mar sin, taispeánann réigiúin chuimhne cortical agus fhochortúla sínithe géiniteacha ar leith a d'fhéadfadh difríochtaí feidhmiúla i sláinte agus galair a léiriú, agus a ainmníonn iarrthóirí géine le haghaidh imscrúduithe turgnamhacha amach anseo.

Keywords: cognaíocht; cortical; géiniteach ; duine; cuimhne ; néaríomháú

Is féidir le Cistanche cuimhne a fheabhsú

Ráiteas Tábhachta Gnéithe anatamaíocha agus feidhmiúla an duinecuimhnetréithrithe go maith, ach níl tuiscint mhaith ar a meicníochtaí bitheolaíocha. Anseo, chun sínithe géiniteacha a bhaineann leis an duine a aimsiúcuimhnefheidhm, rinneamar anailís ar chomhghaolta spásúla idir léiriú géine micreascála agus léarscáileanna néar-íomháú macra-scála chun teacht arcuimhne-próisis bhitheolaíocha agus géinte a bhaineann leis ar bhealach gan mhaoirseacht. Fuaireamar amach go raibh sínithe géine na cuimhne cortical agus subcortical den chuid is mó difriúil agus go bhfuil baint acu leocuimhne. D'aithin muid níos lú tréithecuimhne-géinte gaolmhara chomh maith. Ina theannta sin, léirigh ár gcreat éifeachtacht agus beachtas maidir le sínithe géine a bhaineann le sainaithint a dhéanamhcuimhnei gcomparáid le feidhm eile mar rialú. Tríd is tríd, cuireann ár gcuid oibre cur chuige daonna-lárnach ar fáil chun géineolaíocht na cognaíochta a thuiscint agus sainaithnítear iarrthóirí géine ionchasacha le haghaidh imscrúduithe turgnamhacha amach anseo.

Réamhrá

Cuimhnetá feidhm ríthábhachtach don ghnáthshaol, ó mheabhair-uimhríocht go pleanáil fhadtéarmach. DuinecuimhneTá an fheidhm tréithrithe go maith i dtéarmaí comhghaolta néaracha a bhaineann le hiompar agus neamhoird mheabhrach. Mar thoradh ar léargais ó fMRI agus staidéir loit tháinig tuiscint ar cortical agus fo-choirtiúilcuimhneréigiúin mar limistéir ar leith ó thaobh feidhme, comhchuimsithe faoi scáth leathan feidhm na cuimhne (LaBar agus Cabeza, 2006; Squire agus Wixted, 2011). Ach, in ainneoin go bhfuil cumas cuimhne thar a bheith oidhreachtúil, le fachtóirí riosca géiniteacha le haghaidh neamhoird chuimhne, níl tuiscint mhaith fós ar an síniú géiniteach atá mar bhonn le cuimhne an duine (Papassotiropoulos agus de Quervain, 2011; Kandel et al., 2014; Freudenberg-Hua et al. , 2018). Tá ár n-eolas ar ghéinte cuimhne daonna bunaithe den chuid is mó ar éagsúlacht idirdhaoine i géanóim [m.sh., staidéir comhlachais ar fud an ghéanóim (GWAS)] agus dinimic ama gearrthéarmach feidhm chuimhne (Berto et al., 2017). Mar sin féin, tá suim ag teacht chun cinn in úsáid a bhaint as gné spásúil léiriú géine chun próifílí géiniteacha líonraí feidhmiúla a aithint, trí tras-scríbhinní inchinn an duine agus léarscáileanna neuroimaging a chomhtháthú (Yarkoni et al., 2011; Hawrylycz et al., 2012; Ritchie et al., 2018). D’fhéadfadh cur chuige den sórt sin bunaithe ar phatrúin léirithe spásúlachta cuidiú le freagra a thabhairt ar phríomhcheist: An bhfuil baint ag géinte le réigiúin chuimhne ghinearálta in inchinn an duine fásta? D’fhéadfadh sé seo léargas gan fasach a sholáthar ar phróisis bhitheolaíocha agus ar ghéinte a bhaineann le cuimhne an duine, agus iarrthóirí ionchasacha a mholadh le haghaidh tuilleadh imscrúdaithe turgnamhacha.

Chun géinte daonna fásta den sórt sin a bhaineann le ginearálta a aithintcuimhne, táimid ag brath ar mhodh comhghaoil ​​spásúlachta (Fox et al., 2014). Aithníonn an modh géinte a bhaineann le cognaíocht a bhfuil comhghaol ard spásúlachta acu idir a léiriú géine agus léarscáil néar-íomháú a léiríonn ábharthacht gach réimse docuimhne(Fíor 1A,B). Glacann an cur chuige seo leis go bhfuil baint ag géinte lecuimhnea chur in iúl go mór i réimsí na hinchinne atá thar a bheith ábhartha don chuimhne. Mar shampla, breathnaíodh an gaol seo i gcás géine DRD2 a bhaineann le luach saothair i réimsí próiseála luach saothair (Mengod et al., 1992; Pappata et al., 2002; Schott et al., 2008). Maidir leis an léiriú géiniteach agus léarscáileanna feidhmiúla, d'úsáidamar an tras-scríbhinn Allen Brain Human Atlas (AHBA) agus an léarscáil neurosynth "cuimhne" neuroimaging.

D'aithin muid ansincuimhnepróifílí géiniteacha gaolmhara ar bhealach gan mhaoirseacht le hanailís saibhrithe tacair ghéinte (GSEA; Fíor 1C). Mar gheall ar nádúr comhghaolaithe na hanailíse comhghaolmhaireachta spásúlachta, tharraingíomar ar bhunachair shonraí eolais bhitheolaíochta (ie, anailísí saibhrithe le leabharlann Gene Ontology) chun ár sainaithint ar phróisis bhitheolaíocha agus ar ghéinte a bhaineann le cuimhne a threorú. Chun géinte a bhaineann go sonrach le cuimhne a bhaineann go sonrach le cortex agus subcortex a aithint, rinneamar comparáid idir na difríochtaí idir a géine faoi seach.

Thacaigh Scoil Leighis Iarchéime Duke-NUS agus an Clár Scoláire Óga Yushan NTU-108V0202 leis an obair seo.

Buíochas: Gabhaimid buíochas le Nilofer Husain agus Wu Jinlu as a n-aiseolas ar na leaganacha tosaigh den lámhscríbhinn seo. Chuir Institiúid Allen um Eolaíocht Inchinne agus stór Neurosynth sonraí ar fáil.

Ba chóir comhfhreagras a sheoladh chuig Pin Kwang Tan ag próifílí (Fíor 1D). Mar tá géinte a bhfuil baint acu go ginearáltacuimhnetrasna réigiúin cortical agus subcortical (Gallo et al., 2018), tréithríomar freisin an forluí idir próifílí géiniteacha cortical-subcortical (Fíor 1D). Ina theannta sin, chun géinte iarrthóra a aithint, d'aithníomar na-10 géinte is dóichí a bhaineann leocuimhnele hanailís cheannródaíoch (LEA; Fíor 1E). Rinneamar ár dtorthaí a bhailíochtú ansin trína fhíorú go bhfuil na próifílí géiniteacha ag teacht leis an litríocht thurgnamhach. Ar deireadh, rinneamar measúnú ar cibé an raibh ár gcur chuige éifeachtach agus beacht (Fíor 1F, G).

Mar gheall ar a rannpháirtíocht choitianta agus chriticiúil i gcoitinnecuimhne, rinneamar anailís ar réimsí cortical agus subcortical araon a raibh baint acu leocuimhne. Is díol suntais gur dhírigh staidéir roimhe seo ar líonraí feidhmiúla go príomha ar anailísí cortical nó fo-choirteacha mar gheall ar phróifílí difrúla slonn. D'fhéadfadh sé seo a bheith mar gheall ar dhifríochtaí suntasacha i gcomhdhéanamh néaróin, líon na sraitheanna, agus nascacht (O'Leary agus Koester, 1993; Yushkevich et al., 2009; Modha agus Singh, 2010; Kim et al., 2015). Ag an leibhéal géiniteach, tá na difríochtaí seo léirithe ag patrúin ar leith de dhéine léiriú géine agus inathraitheacht araon (Hawrylycz et al., 2012; Richiardi et al., 2015; Fox et al., 2014). Mar sin, rinneamar anailís ar a gcuid comhghaolta spásúlachta ar leithligh, toisc go bhfaighfí na difríochtaí cortico-subcortical comhlána i ndéine na cainte in ionad difríochtaí idir-réigiúnacha bríonna i léiriú géiniteach le chéile san anailís ar chomhghaolú spásúlachta.

In ainneoin rannpháirtíocht choitianta i gcoitinnecuimhne, fuaireamar próisis agus géinte bitheolaíocha a bhain le cuimhne den chuid is mó ar fud na réigiún cortical agus subcortical. I measc próisis cortical bhí rialáil imdhíonachta agus epigenetic; I measc na bpróiseas subcortical bhí neurogenesis agus difreáil cille glial. Bhí baint ag géinte roinnte thar réigiúin cortical-subcortical le rialáil trascríobh, plaisteacht shionaptach, agus comharthaíocht gabhdóra glutamáit. Léirímid gur aithin ár gcur chuige líon níos mó géinte cuimhne san anailís chuimhne ná mar a bhíothas ag súil leis de réir dealraimh, agus níos mó géinte cuimhne ná géinte feidhm mhótair. Soláthraíonn na torthaí seo tuiscint níos fearr ar ghéineolaíocht a bhaineann le cuimhne an duine agus ainmníonn siad géinte iarrthóra le haghaidh imscrúduithe turgnamhacha amach anseo.

Abhair agus modhanna

Trascríobh AHBA

Gineadh an transcriptome AHBA ó shampláil microarray mRNA normalaithe de 3702 láithreán samplála comhcheangailte thar sé brains deontóra (Hawrylycz et al., 2012; leathsféar clé N 6, leathsféar ar dheis N 2; Fig. 1A; féach DataFig. Leathnaithe {{5) }} mar shampla léirshamhlú géine). Ba iad na deontóirí triúr fireannach bán, beirt fhear Afracach-Mheiriceánach agus baineannach Hispanic amháin. Bhí aois an deontóra sa raon ó 24 go 57, ba é meánaois an deontóra ná 42.5 bliain (SD 11.2 bliain), Comhcheangail sonraí ó na seisear deontóirí go cothrománach i gcomhad .csv, le taiscéalaí amháin in aghaidh an tsraith. Le haghaidh tuilleadh sonraí ar an tacar sonraí agus nósanna imeachta bailithe sonraí, féach http://help.brain-map.org/display/ human brain/Documentation.

Fíor 1. Forbhreathnú ar chreat fionnachtana sínithe géiniteach. A, Na léarscáileanna neuroimaging AHBA agus Neurosynth, agus a réamhphróiseáil agus a chomhtháthú i spás teimpléad coiteann neuroimaging. B, Cosúlacht spásúlachta idir na léarscáileanna a ríomh

ar leithligh le haghaidh na réigiún cortical agus subcortical, agus le haghaidhcuimhneagus feidhmeanna mótair, a fhaigheann liosta géine rangaithe L in aghaidh na hanailíse (tá géinte agus meánluach r ann). C, Tréithriú feidhme gach L le tacair géine brí bitheolaíoch le hanailís réamhrangaithe GSEA (is ionann línte poncaithe a nascann L agus tacair géine agus braisliú na ngéinte isteach i dtacair ghéineas saibhrithe), ag baint amach go dearfach agus go diúltach ag scóráil tacair géine S agus S . D, Measúnú a dhéanamh ar dhifríochtaí agus ar an bhforluí idir cortical agus subcorticalcuimhnegéinte. E, Sainaithint géinte iarrthóra a bhaineann leis an bhfeidhm chognaíoch agus réigiún na hinchinne, arna n-oibriú mar fho-thacar de ghéinte a thiomáineann scór saibhrithe na tacair géine saibhrithe suntasach a aimsíodh ag baint úsáide as anailís Réamh-rangaithe GSEA. Tháirg sé seo dhá liosta géinte iarrthóra, CL agus CL, ina raibh géinte comhghaolaithe an-dearfach agus diúltach ó S agus S, faoi seach. F, Athbhreithniú litríochta ar gach CL ag cainníochtú na ngéinte a bhaineann leis an sprioc nó feidhm chognaíoch rialaithe. G, Bailíocht agus beachtas creata a mheasúnú le gach ceann de na hocht CL. Féach DataFigure Leathnaithe 1-1le haghaidh léirshamhlú ar slonn géine GRB14 san AHBA, DataFigure Leathnaithe 1-2le haghaidh léirshamhlú ar na léarscáileanna Neurosynth, agus DataFigure Leathnaithe 1-3do na réigiúin choirtiúla agus fhochoirteacha a úsáidtear i an anailís ar chomhghaolú spásúlachta.

Léarscáil comhlachais cuimhne neurosynth

Úsáideadh léarscáileanna comhlachais Neurosynth 'cuimhne' agus 'mótair' [spás Mon-treal Neurologic Institute 152 (MNI152), FDR tairseach 0.01] mar shonraí néaríomhánna doncuimhneagus feidhmeanna mótair (Fíor 1A; féach Extended DataFig. 1-2 le haghaidh léirshamhlú ar an Neurosynthcuimhneagus léarscáileanna mótair). Roghnaíodh na feidhmeanna cognaíocha seo toisc go raibh siad éagsúil ó thaobh feidhme agus anatamaíocha den chuid is mó agus tógadh iad ó líon comhchosúil staidéar (cuimhne 2744, Nmotor 2565). Déanann Neurosynth ábharthacht gach voxel a chainníochtú leis na téarmaí cuardaigh atá sonraithe ag an úsáideoir (m.sh., cuimhne) bunaithe ar bhunachar sonraí de staidéir néaríomháú. I sampla na léarscáile cuimhne, sanntar scór az do gach voxel a léiríonn baint fhabhrach an voxel sin le cuimhne, in ionad feidhmeanna eile. Mar shampla, ciallaíonn an scór mór dearfach z sa hippocampus gur mó an seans go dtuairisceodh staidéir a bhfuil cuimhne na bhfocal iontu achoimrí rannpháirtíocht hippocampus ná staidéir nach n-áirítear an focal.cuimhne(Yarkoni et al., 2011). Léiríonn scóir diúltacha z comhghaol níos airde le téarmaí cuardaigh eile nach mbaineann le cuimhne agus mar sin fágadh as an áireamh iad inár n-anailísí. Maidir le fearainn leathana le feidhm chognaíoch, cuireann téarmaí aonair ar a gcumas léarscáileanna a ghiniúint a dhéanann comhfhogasú réasúnta maith ar an spriocphróiseas cognaíocha (Yarkoni et al., 2011). Mar sin, d’úsáideamar cuimhne agus mótair mar ár dtéarmaí cuardaigh chun na léarscáileanna cuimhne agus comhlachas mótair a dhíorthú. Tabhair faoi deara, i sampla na cuimhne, gur cuimsíodh raon leathan fofheidhmeanna mar thoradh ar an gcur chuige seo, mar shampla cuimhne oibre agus cuimhne fhadtéarmach. Cheadaigh sé seo sainmhíniú níos leithne agus níos cuimsithí ar chuimhne agus ar fheidhm mhótair chun a sínithe géiniteacha a shainaithint ina dhiaidh sin. Agus léarscáileanna den sórt sin á nginiúint, d’fhéadfadh go mbeadh na fócais a shainaithnítear leis an bpróiseas uath-eastósctha comhordanáidí Neurosynth míchruinn mar gheall ar fhormáidí sonraí éagsúla irisí agus suíomhanna néar-íomháú ar líne. Mar sin féin, nuair a chuirtear i gcomparáid leis an gcaighdeán óir d’fhócais gníomhachtaithe arna gcoimeád de láimh sa Bhunachar Sonraí Córais Bainistíochta Dromchla (SumsDB), léiríonn comhordanáidí a bhaintear go huathoibríoch ard-íogaireacht (84 faoin gcéad) agus sainiúlacht (97 faoin gcéad; Yarkoni et al., 2011). Mar sin, is mheastacháin réasúnta iad na léarscáileanna cuimhne agus néaríomháú mótair a úsáidtear ar na réigiúin a bhfuil baint acu le cuimhne ghinearálta agus feidhm mhótair.

Réamhphróiseáil trascríobh

modhnaithe atlas Brodmann a d’úsáid AHBA, agus rinneadh an hippocampus a athlipéadú mar fhochortical in ionad réigiún cortical de réir coinbhinsiúin néar-íomháú daonna (Hawrylycz et al., 2012; Ji et al., 2019; liosta de na réimsí cortical agus subcortical i Sonraí Breisithe Fíor. 1-3). Le linn réamhphróiseála, rinneadh na taiscéalaithe a athanótáil den chéad uair leis an bpacáiste Athbhreithnitheora. Chuireamar as an áireamh na tóireadóirí a raibh samplaí 50 faoin gcéad acu a sháraigh an leibhéal léirithe cúlra. I gcás gach géine, roghnaigh muid an taiscéalaí leis an scór cobhsaíochta difreálach is airde, ie, leis an éagsúlacht spásúil is lú trasna deontóirí. Rinneadh na sonraí AHBA a normalú (z scór) do gach deontóir. Rinneadh normalú ar réigiúin cortical agus subcortical ar leithligh. Rinneadh é seo chun difríochtaí aonair agus cortico-subcortical i léiriú géine a chur san áireamh (Hawrylycz et al., 2011). Thug sé seo maitrís sampla inchinne 15,625 géine-by{-1285 ar ais don choirtéis chlé, agus maitrís 15,625-de-497 don fho-ghoirt chlé, faoi seach. Thug sé seo meán indibhidiúil de 214 cortical clé (raon: 175–259) agus d’fhág 83 sampla subcortical in aghaidh an deontóra (raon: 59 –115). Sa chéim ina dhiaidh seo thíos, bhí sé seo teoranta níos mó do na réigiúin spéise inchinne i gcomhchlárú. Agus úsáid á baint as atlais inchinne difriúil ó AHBA, d’fhéadfadh go mbeadh ár n-athnótáil ar réigiúin mar limistéir cortical nó fochoirteacha míchruinn agus go bhféadfadh sé cur isteach ar anailísí cortical agus fochoirteacha. Mar sin féin, toisc gur choinnigh muid lipéid ontological AHBA agus go simplí ath-anótáil an hippocampus mar subcortex, tá an chéim seo réasúnta.

Comhchlárú AHBA agus léarscáil chuimhne Neurosynth

Chun comparáid a dhéanamh idir cosúlachtaí spásúlachta idir léarscáileanna néaríomháú agus AHBA de réitigh dhifriúla, rinneadh an dá léarscáil a chomhchlárú i spás inchinne steiré- tactic 3D coiteann (Fox et al., 2014). Rinneadh é seo trí úsáid a bhaint as na comhordanáidí MNI a chuir AHBA ar fáil chun na pointí samplála tras-sgrìobhaidh a léiriú i spás teimpléid MNI152. Ba é seo an spás a d'úsáid an léarscáil Neurosynth freisin. Baineadh úsáid as an léarscáil Neurosynth mar masc don léarscáil AHBA, ionas nach raibh ach na réimsí forluiteacha san áireamh san anailís comhghaolú (Fox et al., 2014). Mar gheall ar infhaighteacht theoranta na leathsféar a sampláladh (sé leathsféar ar chlé agus dhá leathsféar ar dheis), níor úsáideamar ach na leathsféar clé, scartha i réigiúin cortical agus subcortical. Sna céimeanna ina dhiaidh sin, coinníodh na hanailísí cortical agus subcortical ar leithligh. Chomh maith le léargas a sholáthar ar na meicníochtaí géiniteacha cortical agus fochoirteacha ar leithligh, sheachain sé seo confounds óna bpróifílí tras-scríofa éagsúla (Richiardi et al., 2015). Rinneamar smúdú an dá léarscáil a mheaitseáil ansin tríd an AHBA a smúdáil le ga 6mm. Ag deireadh na céime seo, bhí 93 ar an meán fós anncuimhne(raon: 72–107)

agus 65 pointe sonraí cortical mótair (raon: 55–76), agus 40 ar an meáncuimhne(raon: 25–71) agus 43 pointe sonraí fochoirteacha mótair (raon: 24 – 69) in aghaidh an duine aonair. D'fhéadfadh earráidí a tugadh isteach le linn an MRI go dtí an MNI claochlú comhordaithe ag AHBA difear do chomhchlárú léarscáileanna AHBA agus Neurosynth. Mar sin féin, d'athraigh Institiúid Allen an MRI go comhordanáidí MNI

ag baint úsáide as modhanna caighdeánacha le haghaidh brains incranio agus eisfhearadh (léiríodh ceithre brains deontóra ex cranio), agus chinntigh muid comhchlárú réasúnta trí iniúchadh amhairc a dhéanamh ar na léarscáileanna a tháinig as.

Anailís comhghaol spáis ar shonraí AHBA agus Neurosynth

Chun luachanna comhghaoil ​​spásúlachta a fháil in aghaidh na géine, bhíomar ag brath ar uirlis a chomhghaolann na léarscáileanna spásúla AHBA agus neuroimaging (Yarkoni et al., 2011; Fox et al., 2014). Is pointe sa spás é gach pointe sonraí a úsáidtear i gcomhghaolú, le luach déine slonn géine normalaithe agus scór léarscáil néar-íomháú z. Le haghaidh géine a bhaineann lecuimhne, bheimis ag súil le hardchosúlacht spásúlachta idir léarscáileanna AHBA agus Neurosynth araon, .i. patrún d’ardshloinneadh géine laistigh de réimsí atá thar a bheith ábhartha don chuimhne agus vice versa. Léireofaí é seo i meánluach ard comhghaolaithe don ghéin sin. Chuireamar an anailís spásúil i bhfeidhm ar leithligh do réigiúin cortical agus subcortical (Fíor 1 B). Baineadh úsáid as neas-anailís ar thionchair randamacha chun inathraitheacht léiriú géine aonair a áireamh agus chun cur i gcoinne na samplála cortical gann ar léarscáileanna AHBA. Múnlaíodh fána aischéimniúcháin deontóra agus idircheap ina n-aonar. Faighimid ina dhiaidh sin meánluach comhghaolaithe gach géine (ar an meán thar na sé dheontóirí), arbh é an staitistic spéise é. Ón gcéim seo, fuaireamar ceithre liosta L de 15,625 géinte, le haghaidhcuimhneagus feidhm mhótair, agus na réigiúin cortical agus subcortical faoi seach.

Próisis bhitheolaíocha na cuimhne cortical agus subcortical a aithint

D'úsáideamar uirlis anailíse tacair géine (GSEA Réamhrangaithe, modúl GenePattern, leagan 6.0.5) chun tacair ghéinte a bhaineann le feidhmeanna bitheolaíocha coitianta a shainaithint (Fíor 1C). Rinneadh na ceithre liosta de ghéinte L a rangú de réir meánluach comhghaolaithe (an staitistic rangú a úsáideadh sa chás seo) agus cuireadh ar aghaidh chuig GSEA Pre-rangaithe iad. Rinneamar anailís ar gach liosta L le GSEA réamhrangaithe leis na paraiméadair réamhshocraithe, lena n-áirítear scóráil ualaithe ag baint úsáide as leabharlann Phróiseas Bitheolaíochta Gene Ontology (c5.bp.v6.0.symbols.gmt). Breathnaíonn réamhrangaithe GSEA go leithleach ag barr agus bun gach liosta L do ghéinte a fhorluíonn le gach géine a leagtar sa bhunachar sonraí (Mootha et al., 2003; Subramanian et al., 2005). Rinneadh measúnú ar an bhforluí nó ar an saibhriú sraith géine seo trí scór ualaithe bunaithe ar mheán-chomhghaolú (r-luach). Tugann sé seo scór saibhrithe normalaithe, p-luach suntasach, agus luach FDR q (thar gach sraith géine a tástáladh)

do gach sraith géine saibhrithe. Ó bharr na ngéinte comhghaolaithe dearfacha agus diúltacha i ngach liosta L, fuaireamar tacair ar leith S agus S de thacair ghéine a bhí saibhrithe go dearfach agus go diúltach, faoi seach. Le haghaidh anailísí ina dhiaidh sin, níor úsáideamar ach gach tacar géine le FDR q {{0}}.05. Tabhair faoi deara nach raibh aon tacair géine ag baint le FDR 0.05 san anailís cortical mótair (-) (géinte comhghaolaithe diúltacha ón anailís cortical mótair) agus mar sin níor úsáideadh é in anailísí ina dhiaidh sin, ie próisis bhitheolaíocha ná géinte iarrthóra mar aschur. Mar sin, chiallaigh sé seo go héifeachtach ocht S agus seacht sraith S inúsáidte le haghaidh céimeanna ina dhiaidh sin. Le haghaidh na hanailíse seo agus céimeanna ina dhiaidh sin, tugtar géinte a fhaightear i 1 sraith ghéineas suntasach saibhrithecuimhnegéinte, i gcomparáid leis na géinte barr-10 cuimhne a shainaithnítear thíos.

Amharcléiriú ar thacair ghéine atá saibhrithe go suntasach

Na téamaí bitheolaíocha foriomlána trasna tacair ghéinte a aithint. ghrúpáileamar tacair ghéinte i líonraí de réir na ngéinte a roinneann siad (Fíor 1C). I gcás gach péire tacair S agus S , rinneamar a gcuid tacair géine a ionchur isteach i mbogearraí léirshamhlaithe líonra Cytoscape, agus chuimsigh muid na tacair géine le FDR q 0.05. Ansin d’úsáideamar an aip Saibhrithe Map chun na líonraí tacair géine a thógáil agus rinneamar anótáil orthu leis an síneadh Wordcloud le haghaidh léirmhínithe ina dhiaidh sin (Cline et al., 2007;Merico et al., 2010;Oesper et al., 2011 ). Rinneadh é seo ag baint úsáide as na socruithe réamhshocraithe ach amháin i gcás tairseach luach saincheaptha FDR q de 0.05 (ie, FDR 0.05). Thug an chéim seo ceithre léarscáil saibhrithe anótáilte ar ais do liosta L de gach feidhm chognaíoch agus do gach limistéar cortical agus fochoirtiúil.

Anótáil feidhme na ngéinte forluiteacha

D’úsáideamar an seomra ToppGene (le leabharlann Phróiseas Bitheolaíochta Gene Ontology) chun braisliú feidhmiúilcuimhnegéinte (arna sainaithint in anailís GSEA) atá (1) sainiúil don cortex, (2) sainiúil don fho-choirtéis, (3) agus atá roinnte idir an dá cheann (Fíor 1D; Chen et al., 2009). Ón aschur, rinneamar tacair géine próisis bhitheolaíocha a thairseach mar iad siúd a shásaigh FDR 0.05. Thug sé seo trí liosta de thacar géine ar ais, ceann do gach cineál géine thuas.

Ag aithint géinte iarrthóra a bhaineann le cuimhne cortical agus subcortical

Chun na géinte barr{{0}} is dóichí a bhainfeadh leis an bhfeidhm chognaíoch a shainaithint, d’aithníomar géinte a bhíonn le feiceáil go minic thar na tacair géine leis an LEA (Fíor 1E; Mootha et al., 2003; Subramanian et al. al., 2005). Chun anailís a dhéanamh ar gach feidhm chognaíoch i réigiúin cortical agus subcortical, ionchuirimid na tacair géine faoi seach le FDR q 0.05 (iarratas deisce javaGSEA). D’aithin LEA ansin na géinte a bhí le feiceáil go minic ar fud na ngéinte fothacar ceannródaíocha thar thacair géine i S nó S (Subramanian et al., 2005; Fleming agus Miller, 2016). Rinneamar géinte a rangú de réir líon na dtacar géine den chéad scoth a shaibhríonn siad; i gcás comhionannas vótaí i líon na dtacar géine, déanaimid iad a rangú de réir an mheánluacha comhghaoil ​​spásúlachta. Ainmníodh na géinte barr-10 is minice a bhí le feiceáil sna tacair ghéin a bhí saibhrithe go dearfach agus diúltach mar an liosta géine iarrthóra CL. Ba iad na haschuir liostaí comhlachais géine-cognition seacht n-iarrthóirí CL de 10 ngéin gach ceann do gach S agus S.