Rich Club Characteristics of Alcohol-Naïve Functional Brain Networks Predict Future Drinking Phenotypes in Rhesus Macaques.
Rich Club Characteristics of Alcohol-Naïve Functional Brain Networks Predict Future Drinking Phenotypes in Rhesus Macaques.
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DOI：
10.3389/fnbeh.2021.673151
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发表时间：
2021
影响因子：
3
通讯作者：
Daunais JB
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Rowland JA;Stapleton-Kotloski JR;Alberto GE;Davenport AT;Epperly PM;Godwin DW;Daunais JB
目的：酒精使用障碍（AUD）的一个基本问题是如何以及何时天真的大脑网络重组以应对酒精消费。目前的研究旨在确定酒精对功能性大脑网络的影响在从天真状态到慢性消费的过渡过程中的进展。操作步骤：休息状态的大脑网络的六只雌性恒河猴（猕猴mulatta）猴获得使用脑磁图（MEG）之前，酒精暴露和自由访问酒精后，使用一个完善的模型，慢性重度酒精消费。在每个时间点获得功能性脑网络度量。结果：平均连接频率（p < 0.024）和富人俱乐部的成员资格（p < 0.022）随着时间的推移而发生显著变化。描述网络拓扑结构的图从基线到自由饮用保持相对稳定。在酒精暴露之前，富人俱乐部的最低程度可以显著预测未来的自由饮酒（r =-0.88，p < 0.001）。结论：结果表明，天真的大脑网络特征可以用来预测未来的酒精消费，酒精消费会改变功能性的大脑网络，以非系统的方式将枢纽和富人俱乐部会员资格从以前的区域转移出去。进一步完善这些关系的工作可能会导致识别高风险饮酒表型。
Purpose: A fundamental question for Alcohol use disorder (AUD) is how and when naïve brain networks are reorganized in response to alcohol consumption. The current study aimed to determine the progression of alcohol’s effect on functional brain networks during transition from the naïve state to chronic consumption. Procedures: Resting-state brain networks of six female rhesus macaque (Macaca mulatta) monkeys were acquired using magnetoencephalography (MEG) prior to alcohol exposure and after free-access to alcohol using a well-established model of chronic heavy alcohol consumption. Functional brain network metrics were derived at each time point. Results: The average connection frequency (p < 0.024) and membership of the Rich Club (p < 0.022) changed significantly over time. Metrics describing network topology remained relatively stable from baseline to free-access drinking. The minimum degree of the Rich Club prior to alcohol exposure was significantly predictive of future free-access drinking (r = −0.88, p < 0.001). Conclusions: Results suggest naïve brain network characteristics may be used to predict future alcohol consumption, and that alcohol consumption alters functional brain networks, shifting hubs and Rich Club membership away from previous regions in a non-systematic manner. Further work to refine these relationships may lead to the identification of a high-risk drinking phenotype.
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