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Effective connectivity in depression
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Rolls, Edmund T., Cheng, Wei, Gilson, Matthieu, Qiu, Jiang, Hu, Zicheng, Ruan, Hongtao, Li, Yu, Huang, Chu-Chung, Yang, Albert C, Tsai, Shih-Jen, Zhang, Xiaodong, Zhuang, Kaixiang, Lin, Ching-Po, Deco, Gustavo, Xie, Peng and Feng, Jianfeng (2018) Effective connectivity in depression. Biological psychiatry. Cognitive neuroscience and neuroimaging, 3 (2). pp. 187-197. doi:10.1016/j.bpsc.2017.10.004 ISSN 2451-9030.
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Official URL: http://doi.org/10.1016/j.bpsc.2017.10.004
Abstract
Resting-state functional connectivity reflects correlations in the activity between brain areas, whereas effective connectivity between different brain areas measures directed influences of brain regions on each other. Using the latter approach, we compare effective connectivity results in patients with major depressive disorder (MDD) and control subjects. We used a new approach to the measurement of effective connectivity, in which each brain area has a simple dynamical model, and known anatomical connectivity is used to provide constraints. This helps the approach to measure the effective connectivity between the 94 brain areas parceled in the automated anatomical labeling (AAL2) atlas, using resting-state functional magnetic resonance imaging. Moreover, we show how the approach can be used to measure the differences in effective connectivity between different groups of individuals, using as an example effective connectivity in the healthy brain and in individuals with depression. The first brainwide resting-state effective-connectivity neuroimaging analysis of depression, with 350 healthy individuals and 336 patients with major depressive disorder, is described. Key findings are that the medial orbitofrontal cortex, implicated in reward and subjective pleasure, has reduced effective connectivity from temporal lobe input areas in depression; that the lateral orbitofrontal cortex, implicated in nonreward, has increased activity (variance) in depression, with decreased effective connectivity to and from cortical areas contralateral to language-related areas; and that the hippocampus, implicated in memory, has increased activity (variance) in depression and increased effective connectivity from the temporal pole. Measurements of effective connectivity made using the new method provide a new approach to causal mechanisms in the brain in depression. [Abstract copyright: Copyright © 2017 Society of Biological Psychiatry. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.]
Item Type: | Journal Article | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Subjects: | R Medicine > RC Internal medicine > RC0321 Neuroscience. Biological psychiatry. Neuropsychiatry | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Divisions: | Faculty of Science, Engineering and Medicine > Science > Computer Science | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SWORD Depositor: | Library Publications Router | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Library of Congress Subject Headings (LCSH): | Neurosciences, Temporal lobes, Depression, Mental -- Treatment | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Biological psychiatry. Cognitive neuroscience and neuroimaging | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Elsevier | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2451-9030 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Official Date: | February 2018 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dates: |
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Volume: | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Number: | 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | pp. 187-197 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1016/j.bpsc.2017.10.004 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Peer Reviewed | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publication Status: | Published | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Reuse Statement (publisher, data, author rights): | ** From PubMed via Jisc Publications Router. ** History: received 05-05-2017; revised 10-10-2017; accepted 11-10-2017. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Access rights to Published version: | Restricted or Subscription Access | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Date of first compliant deposit: | 25 April 2018 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Date of first compliant Open Access: | 23 October 2018 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
RIOXX Funder/Project Grant: |
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