Precision brain charts for imaging-genomics of schizophrenia and the psychosis spectrum

用于精神分裂症和精神病谱系成像基因组学的精确脑图

基本信息

项目摘要

ABSTRACT An unmet need for psychiatric neuroimaging is a standard developmental frame of reference to benchmark studies of neurodevelopmental conditions such as schizophrenia the psychosis spectrum (PS). Using a modelling approach that has proven successful for non-imaging growth charts in clinical pediatrics, and in our preliminary work that was focused on a limited set of global brain MRI features, we propose to leverage data from our multi-site Brain Chart Consortium to produce computational charts of brain maturation for a far richer set of brain morphological features across anatomical scales. Our Consortium aims to be the largest and most inclusive possible, with preliminary data covering the entire lifespan, over 130,000 MRI scans, over 100,000 individuals and over 300 MR scanners. Using advanced, fully-reproducible pipelines for quality control, image processing and harmonization, multi-scale brain charts will define normative trends and milestones of growth which can be used to benchmark a new individual brain scan, or group of scans, while controlling for study- specific technical confounds. We will create and maintain an open resource to disseminate these charts for use by other researchers. We will use brain charts to identify clusters of developmental imaging phenotypes – brain profiles benchmarked by growth chart norms – with similarly-shaped maturational trajectories. Longitudinal analysis of twin datasets will specifically delineate heritable brain profiles, which we hypothesize will show genotype-by-age effects organized along the sensory-to-association (SA) axis of cortical maturation, in developmental epochs where risk for PS is hypothesized to emerge (Aim 1). We will perform genome- and transcriptome-wide association studies to identify brain profiles that are influenced by functionally active genetic variants associated with risk for PS (Aim 2). We will perform brain profile subtyping of individuals with PS diagnoses in our Consortium case-control studies (over 2000 MRIs), to characterize a PS subtype where deviations are most prominent along the SA axis in association cortices that undergo prolonged maturation through adolescence. Any individual’s chart-benchmarked brain profile, in a new study, can thus be characterized with a loading score that quantifies similarity to this PS subtype, and we will evaluate the association of the PS subtype loading score with the evolution of PS symptoms across multiple longitudinal follow-up studies of PS conducted at the University of Pennsylvania (over 2200 longitudinal MRIs, 800 participants, 450 with PS, age 8-35) that will be pooled and harmonized for this proposal (Aim 3). This proposal’s overarching goal is to create a practically useful brain chart resource and to demonstrate its transformative potential for studies of brain development in PS. This work capitalizes on the PI and assembled team’s expertise in psychiatric and developmental brain imaging, imaging-genetics and neuroinformatics. Cumulatively, the proposed research will provide a substantial advance in our understanding of typical brain development and altered neurodevelopment in PS.
抽象的 对精神神经影像学的未满足需要是标准的基准发展框架 精神分裂症等神经发育状况的研究(PS)。使用 在临床儿科的非成像增长图中已证明成功的建模方法,在我们的 初步工作集中在有限的全球大脑MRI功能上,我们建议利用数据 从我们多站点的大脑图表联盟中产生大脑成熟的计算图表,以更丰富 跨解剖量表的脑形态特征集。我们的财团旨在成为最大,最大的 包括包含的最初数据涵盖了整个寿命,超过130,000次MRI扫描,超过100,000 个人和300多名MR扫描仪。使用高级,完全可复制的管道进行质量控制,图像 处理和协调,多尺度的大脑图表将定义正常趋势和增长里程碑 可以用来基准进行新的个体脑扫描或一组扫描,同时控制研究 - 具体的技术混杂。我们将创建并维护开放资源以传播这些图表以供使用 由其他研究人员。我们将使用大脑图表来识别开发成像表型的簇 - 大脑 由生长图规范基准测试的轮廓 - 具有类似形状的材料轨迹。纵向 双胞胎数据集的分析将专门描述可遗传的脑轮廓,我们假设这将显示 沿着感觉与关联(SA)轴的基因型效应在皮质成熟的轴上,在 假设出现PS风险的发展时期(AIM 1)。我们将执行基因组和 整个转录组的关联研究以识别受功能活性影响的大脑特征 与PS风险相关的遗传变异(AIM 2)。我们将执行个人的大脑概况。 PS在我们的财团病例对照研究(超过2000 MRI)中的PS诊断,以表征PS亚型 出发是沿SA轴的最突出的,在结合长期成熟的皮层中 通过青少年。因此,在一项新研究中,任何个人的图表基准的大脑概况都可以是 以量化与此PS亚型相似的加载评分表征,我们将评估 PS亚型加载评分与PS符号在多个纵向上的演变的关联 在宾夕法尼亚大学进行的PS的后续研究(超过2200个纵向MRI,800 参与者,450名PS,8-35岁)将在此提案中汇总和统一(AIM 3)。 提案的总体目标是创建实际有用的大脑图表资源,并证明其 在PS中研究脑发育的变革潜力。这项工作大写在PI上并组装 团队在精神病和发展性脑成像,成像生成学和神经信息学方面的专业知识。 累积地,拟议的研究将为我们对典型大脑的理解提供重大的进步 PS中的开发和改变神经发育。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Aaron Felix Alexander-Bloch其他文献

Aaron Felix Alexander-Bloch的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Aaron Felix Alexander-Bloch', 18)}}的其他基金

The Genetics of Personalized Functional MRI Networks
个性化功能 MRI 网络的遗传学
  • 批准号:
    10650032
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 84.47万
  • 项目类别:
Combined brain and gene network approaches to the developmental hypothesis of schizophrenia
大脑和基因网络相结合的精神分裂症发育假说
  • 批准号:
    10204877
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 84.47万
  • 项目类别:
Combined brain and gene network approaches to the developmental hypothesis of schizophrenia
大脑和基因网络相结合的精神分裂症发育假说
  • 批准号:
    10019808
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 84.47万
  • 项目类别:
Combined brain and gene network approaches to the developmental hypothesis of schizophrenia
大脑和基因网络相结合的精神分裂症发育假说
  • 批准号:
    10640119
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 84.47万
  • 项目类别:
Combined brain and gene network approaches to the developmental hypothesis of schizophrenia
大脑和基因网络相结合的精神分裂症发育假说
  • 批准号:
    10449390
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 84.47万
  • 项目类别:
Combined brain and gene network approaches to the developmental hypothesis of schizophrenia
大脑和基因网络相结合的精神分裂症发育假说
  • 批准号:
    9806046
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 84.47万
  • 项目类别:

相似国自然基金

出生前后多种农药暴露波动轨迹与青春期儿童肥胖的关系:基于一项前瞻性出生队列的观察与机制研究
  • 批准号:
    82373533
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
注意缺陷多动障碍儿童青春期前执行功能发育轨迹的纵向随访研究
  • 批准号:
    82371548
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
青春期发育对青少年心理行为发展的影响及生理机制
  • 批准号:
    32300888
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
卧室夜间光暴露与遗传风险互作致儿童青春期发育提前效应及生殖内分泌干扰机制研究
  • 批准号:
    82373591
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    47 万元
  • 项目类别:
    面上项目
E3泛素连接酶Smurf1调控FTO/PPARα介导青春期前暴露纳米塑料致小鼠精子发生障碍的机制研究
  • 批准号:
    82304179
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

RP5 MPT Study
RP5 MPT 研究
  • 批准号:
    10595905
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 84.47万
  • 项目类别:
Exploratory Analysis Tools for Developmental Studies of Brain Microstructure with Diffusion MRI
利用扩散 MRI 进行脑微结构发育研究的探索性分析工具
  • 批准号:
    10645844
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 84.47万
  • 项目类别:
The Genetics of Personalized Functional MRI Networks
个性化功能 MRI 网络的遗传学
  • 批准号:
    10650032
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 84.47万
  • 项目类别:
Development of practical screening tools to support targeted prevention of early, high-risk drinking substance use
开发实用的筛查工具,以支持有针对性地预防早期高风险饮酒物质的使用
  • 批准号:
    10802793
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 84.47万
  • 项目类别:
Mapping lifespan trajectories of white matter in autism and improving reproducibility through shared diffusion MRI data
通过共享扩散 MRI 数据绘制自闭症患者白质的寿命轨迹并提高可重复性
  • 批准号:
    10648969
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 84.47万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了