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Article Dans Une Revue Medrxiv : the Preprint Server For Health Sciences Année : 2024

Population clustering of structural brain aging and its association with brain development

Haojing Duan
  • Fonction : Auteur
Runye Shi
  • Fonction : Auteur
Jujiao Kang
  • Fonction : Auteur
Tobias Banaschewski
  • Fonction : Auteur
Arun Bokde
  • Fonction : Auteur
Christian Büchel
Sylvane Desrivières
  • Fonction : Auteur
Herta Flor
  • Fonction : Auteur
Antoine Grigis
  • Fonction : Auteur
Hugh Garavan
  • Fonction : Auteur
Penny Gowland
  • Fonction : Auteur
Andreas Heinz
  • Fonction : Auteur
Rüdiger Brühl
Frauke Nees
  • Fonction : Auteur
Dimitri Papadopoulos Orfanos
  • Fonction : Auteur
Tomáš Paus
  • Fonction : Auteur
Luise Poustka
  • Fonction : Auteur
Sarah Hohmann
  • Fonction : Auteur
Nathalie Holz
  • Fonction : Auteur
Juliane Fröhner
  • Fonction : Auteur
Michael Smolka
Nilakshi Vaidya
  • Fonction : Auteur
Henrik Walter
  • Fonction : Auteur
Robert Whelan
  • Fonction : Auteur
Gunter Schumann
  • Fonction : Auteur
Xiaolei Lin
Jianfeng Feng
Dimitri Papadopoulos Orfanos

Résumé

Abstract Structural brain aging has demonstrated strong inter-individual heterogeneity and mirroring patterns with brain development. However, due to the lack of large-scale longitudinal neuroimaging studies, most of the existing research focused on the cross-sectional changes of brain aging. In this investigation, we present a data-driven approach that incorporate both cross-sectional changes and longitudinal trajectories of structural brain aging and identified two brain aging patterns among 37,013 healthy participants from UK Biobank. Participants with accelerated brain aging also demonstrated accelerated biological aging, cognitive decline and increased genetic susceptibilities to major neuropsychiatric disorders. Further, by integrating longitudinal neuroimaging studies from a multi-center adolescent cohort, we validated the “last in, first out” mirroring hypothesis and identified brain regions with manifested mirroring patterns between brain aging and brain development. Genomic analyses revealed risk loci and genes contributing to accelerated brain aging and delayed brain development, providing molecular basis for elucidating the biological mechanisms underlying brain aging and related disorders.

Dates et versions

hal-04469290 , version 1 (20-02-2024)

Identifiants

Citer

Haojing Duan, Runye Shi, Jujiao Kang, Tobias Banaschewski, Arun Bokde, et al.. Population clustering of structural brain aging and its association with brain development. Medrxiv : the Preprint Server For Health Sciences, 2024, 352, pp.141419. ⟨10.1101/2024.01.09.24301030⟩. ⟨hal-04469290⟩
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