Biomarkers of neurodegenerative diseases based on dynamic functional connectivity
Project goals
Neurodegenerative diseases represent one of the biggest challenges for current healthcare system. Dementia with Lewy bodies (DLB) is the second most common type of degenerative dementia and is one of the disorders creating a spectrum of Lewy body diseases (LBD). The symptomatic pre-dementia period of neurodegenerative diseases is referred to as the "Mild cognitive impairment". The success of treating these conditions depends in large part on early diagnosis of the disorders. Biomarkers, sensitive to prodromal states of neurodegenerative disease, may improve timing of potential treatments and thus increase quality of patient’s life. Promising tool for investigating brain functions based on measurement of the brain activity is functional magnetic resonance (fMRI). In many studies, fMRI measurement of brain activity was used to shed light on the spatial topology and strength of interactions between brain networks. The methods of functional connectivity (FC) were so far used for description of static parameters of interactions between brain networks. Recently, the researchers started to examine dynamics of brain interactions with dynamic FC. Because static parameters of FC showed as useful biomarkers for better understanding the pathophysiological mechanisms of numerous neurodegenerative diseases, the dynamic parameters of FC have a great potential to become useful biomarkers of prodromal stages of neurodegenerative diseases. This is also because they complement information, inferred with static functional connectivity and better reflect real, dynamic properties of brain activity. In this project we want to focus on search for biomarkers of prodromal stage of DLB based on dynamic parameters of FC, on testing robustness of outputs of connectivity dynamics with respect to different acquisition setting of MRI scanner and on development of user friendly open source software. This software will increase availability of dynamic FC analyses for neuroscientist and clinicians.
Keywords
biomarkerbiomarkermírná kognitivní poruchamild cognitive impairmentfunkční magnetická rezonancefunctional magnetic resonanceNeurodegenerativní onemocněníneurodegenerative diseasedemence s Lewyho tělískydementia with Lewy bodiesdynamic functional connectivitydynamická funkční konektivitavolně dostupný softwareopen source software
Public support
Provider
Ministry of Health
Programme
—
Call for proposals
SMZ0202100001
Main participants
Masarykova univerzita / Středoevropský technologický institut
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
NU21J-04-00077
Alternative language
Project name in Czech
Využití dynamických parametrů funkční konektivity mozku jako diagnostického biomarkeru neurodegenerativních nemocí
Annotation in Czech
Neurodegenerativní onemocnění představují jednu z největších výzev pro současný systém zdravotní péče. Spektrum onemocnění s Lewyho tělísky (LBD) je mimo jiná onemocnění tvořeno demencí s Lewyho tělísky (DLB), která je po Alzheimerově chorobě (AD) druhým nejčastějším typem degenerativních onemocnění s demencí. Období symptomatického stádia před propuknutím demence se označuje jako mírná kognitivní porucha. Úspěch léčby těchto stavů závisí na včasné diagnostice onemocnění. Diagnostické biomarkery, citlivé na prodromální stádia neurodegenerativních onemocnění mohou zlepšit načasování potenciální léčby a tím zvýšit kvalitu života pacientů. Slibným nástrojem pro zkoumání funkcí mozku je funkční magnetická rezonance. Tato metoda umožňuje zkoumat interakce mozkových sítí pomocí funkční konektivity. Dosud byly metody funkční konektivity využívány ke statickým popisům interakce mozkových sítí. Teprve v nedávné době začaly být interakce mezi mozkovými sítěmi zkoumány i z hlediska dynamický parametrů funkční konektivity. Jelikož se statické parametry funkční konektivity osvědčily jako užitečné biomarkery pro lepší pochopení patologických mechanismů neurodegenerativních onemocnění mozku, mají dynamické parametry funkční konektivity veliký potenciál být užitečnými biomarkery prodromálních stádií neurodegenerativních onemocnění, protože doplňují informace zjištěné analýzou statické konektivity a lépe odrážejí skutečnou, tedy dynamickou povahu mozkové aktivity. V projektu se chceme věnovat hledání biomarkerů prodromálního stádia demence s Lewyho tělísky založeným na parametrech dynamické funkční konektivity, testování robustnosti výstupů analýzy dynamické konektivity z hlediska různého nastavení akvizice MRI přístroje a také tvorbě volně dostupného a uživatelsky přívětivého software, které umožní provádět analýzu dynamické konektivity jak neurovědcům, tak i klinikům.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
May 1, 2021
Realization period - end
Dec 31, 2024
Project status
K - Ending multi-year project
Latest support payment
Apr 28, 2023
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP24-MZ0-NU-R
Data delivery date
Feb 21, 2024
Finance
Total approved costs
5,103 thou. CZK
Public financial support
5,103 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
5 103 CZK thou.
Public support
5 103 CZK thou.
100%
Provider
Ministry of Health
OECD FORD
Clinical neurology
Solution period
01. 05. 2021 - 31. 12. 2024