Abstract. Brain maturation studies typically examine relationships linking a single morphometric feature with aspects of cognition, behavior, age, or other demographic characteristics. However, the coordinated spatiotemporal arrangement of morphological features across development and their associations with behavior are unclear. Here, we examine covariation across multiple cortical features (cortical thickness [CT], surface area [SA], local gyrification index [GI], and mean curvature [MC]) using magnetic resonance images from the long-running National Institute of Mental Health developmental cohort (ages 5-25). Neuroanatomical covariance was examined using non-negative matrix factorization (NMF), which decomposes covariance resulting in a parts-based representation. Cross-sectionally, we identified six components of covariation which demonstrate differential contributions of CT, GI, and SA in hetero- vs. unimodal areas. We sought to use this technique longitudinally to examine covariance in rates of change, which highlighted a preserved SA in unimodal areas and changes in CT and GI in heteromodal areas. Using behavioral partial least squares (PLS), we identified a single latent variable (LV; 96 % covariance explained) that recapitulated patterns of reduced CT, GI, and SA that are generally related to older age, with limited contributions of IQ and SES. Longitudinally, PLS revealed three LVs that demonstrated a nuanced developmental pattern that highlighted a higher rate of maturational change in SA and CT in higher IQ and SES females. This novel characterization of brain maturation provides an important understanding of the interdependencies between morphological measures, their coordinated development, and their relationship to biological sex, cognitive ability, and the resources of the local environment.
References:
1. Sapin, M. R. Human anatomy: 2 volumes // M. R. Sapin, V. Ya. Bocharov,D. B. Nikityuk et al. - M.: Medicine, 2001. - T. 2. - Barnaul, 2003.
2. Singur, N. A. Brain contusions: mechanisms of occurrence, pathological anatomy, forensic diagnostics // N. A. Singur. —M.: Medicine, 1970.
3. Тиллашайхова, М. Х., Мухамедханова, Ш. Т., Юлдашева, Д. С., Ищенко, И. В., & Ахмедова, Д. Р. (2015). Роль вирусной и микоплазменной инфекции в генезе синдрома истощенных яичников. Актуальная инфектология, (3 (8)), 59-61.
4. Таджиева, М. А., Эшмаматова, Д. Б., Эшниезов, А. И., & Ганиходжаев, Р. Н. (2021). Спектр якобиана в неподвижных точках отображений Лотки-Вольтерра действующих в с однородным турниром и матрицей общего положения. Бюллетень Института математики, 4(3).
5. Ганиходжаев, Р. Н., Таджиева, М. А., & Эшмаматова, Д. Б. (2018). Динамические свойства квадратичных гомеоморфизмов конечномерного симплекса. Итоги науки и техники. Современная математика и ее приложения. Тематические обзоры, 144, 104-108.
6. Абдуллаев, Р. Н., Абдуллаева, М. А., & Собирова, М. Р. (2018). Интраоперационный метод лечения и профилактики спаечной болезни малого таза у пациенток с трубно-перитонеальным бесплодием. Москва. Проблемы науки, (11), 35.
7. Зияева, Э. Р., Рузиева, Н. Х., & Собирова, М. Р. К. (2022). СИНДРОМ ХРОНИЧЕСКОЙ ТАЗОВОЙ БОЛИ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ САЛЬПИНГООФОРИТЕ–СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД НА ПАТОГЕНЕЗ. Re-health journal, (2 (14)), 1-5.
8. Зияева, Э. Р., Абдуллаев, Р. Н., & Собирова, М. Р. (2018). ИЗМЕНЕНИЕ НЕСПЕЦИФИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ЗАЩИТЫ БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКИМ САЛЬПИНГООФОРИТОМ ПОД ДЕЙСТВИЕМ КОМПЛЕКСНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ. In Молодежь-практическому здравоохранению (pp. 415-418).
9. Тиллашайхова, М. Х., Мухамедханова, Ш. Т., Юлдашева, Д. С., Ищенко, И. В., & Ахмедова, Д. Р. (2015). Роль вирусной и микоплазменной инфекции в генезе синдрома истощенных яичников. Актуальная инфектология, (3 (8)), 59-61.
10. Курбанов, Д., Ахмедова, Д., Ищенко, И., & Тиллашайхова, М. (2015). Причина железодефицитной анемии у девочек–подростков проживающих в караулбазарском районе бухарской области. Журнал вестник врача, 1(3), 25-27.
11. Ishchenko, I. (2023). EXTENDED COLPOSCOPY OF THE CERVIX FOR THE DIAGNOSIS OF HUMAN PAPILLOMAVIRUS INFECTION. Science and innovation, 2(D4), 91-93.
12. Тиллашайхова, М. Х., Мухамедханова, Ш. Т., Юлдашева, Д. С., Ищенко, И. В., & Ахмедова, Д. Р. (2015). Роль вирусной и микоплазменной инфекции в генезе синдрома истощенных яичников. Актуальная инфектология, (3 (8)), 59-61.
13. Курбанов, Д., Ахмедова, Д., Ищенко, И., & Тиллашайхова, М. (2015). Причина железодефицитной анемии у девочек–подростков проживающих в караулбазарском районе бухарской области. Журнал вестник врача, 1(3), 25-27.
14. Тиллашайхова, М. Х., Ищенко, И. В., & Коллас, Е. В. (2018). КЛИНИЧЕСКИЕ И ГИСТОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СИНДРОМА ИСТОЩЕНИЯ ЯИЧНИКОВ. In Современная медицина: новые подходы и актуальные исследования (pp. 8-12).
15. Тухватулина, Э. Р. (2018). Нейроциркуляторная дистония в подростковом возрасте. Молодой ученый, (11), 104-106.
16. Расуль-Заде, Ю. Г. (2020). Риск синдрома ограничения роста плода у женщин с кровотечениями ранней беременности (обзор литературы). Молодой ученый, (3), 108-113.
17. Шукурхужаева, Д. Н. (2016). ЧАСТОТА ВCТРЕЧАЕМОСТИ НЕКОТОРЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ У БОЛЬНЫХ С ЛЕКАРСТВЕННО УСТОЙЧИВЫМ ТУБЕРКУЛЕЗОМ ЛЕГКИХ. In Молодежь и медицинская наука в XXI веке (pp. 322-322).
18. Родина, И., & Арипова, Ф. (2021). Диагностика и профилактика вульвовагинитов у девочек. Перспективы развития медицины, 1(1), 511-512.
19. Арипова, Ф. С., & Назарова, К. Я. (2017). Особенности гормонального, иммунологического статуса и данных плотности костей у девочек в регионах Узбекистана. Молодой ученый, (17), 108-110.
20. Курбанов, Д., Арипова, Ф., Назарова, К., & Закирходжаева, Д. (2015). Состояние репродуктивной системы у девочек и девушек в регионах узбекистана с различной экологической обстановкой. Журнал вестник врача, 1(3), 119-119.
SCIENCE & INNOVATION