Global and System-Specific Resting-State fMRI Fluctuations Are Uncorrelated: Principal Component Analysis Reveals Anti-Correlated Networks
Notice bibliographique
Résumé
The influence of the global average signal (GAS) on functional-magnetic resonance imaging (fMRI)-based resting-state functional connectivity is a matter of ongoing debate. The global average fluctuations increase the correlation between functional systems beyond the correlation that reflects their specific functional connectivity. Hence, removal of the GAS is a common practice for facilitating the observation of network-specific functional connectivity. This strategy relies on the implicit assumption of a linear-additive model according to which global fluctuations, irrespective of their origin, and network-specific fluctuations are super-positioned. However, removal of the GAS introduces spurious negative correlations between functional systems, bringing into question the validity of previous findings of negative correlations between fluctuations in the default-mode and the task-positive networks. Here we present an alternative method for estimating global fluctuations, immune to the complications associated with the GAS. Principal components analysis was applied to resting-state fMRI time-series. A global-signal effect estimator was defined as the principal component (PC) that correlated best with the GAS. The mean correlation coefficient between our proposed PC-based global effect estimator and the GAS was 0.97±0.05, demonstrating that our estimator successfully approximated the GAS. In 66 out of 68 runs, the PC that showed the highest correlation with the GAS was the first PC. Since PCs are orthogonal, our method provides an estimator of the global fluctuations, which is uncorrelated to the remaining, network-specific fluctuations. Moreover, unlike the regression of the GAS, the regression of the PC-based global effect estimator does not introduce spurious anti-correlations beyond the decrease in seed-based correlation values allowed by the assumed additive model. After regressing this PC-based estimator out of the original time-series, we observed robust anti-correlations between resting-state fluctuations in the default-mode and the task-positive networks. We conclude that resting-state global fluctuations and network-specific fluctuations are uncorrelated, supporting a Resting-State Linear-Additive Model. In addition, we conclude that the network-specific resting-state fluctuations of the default-mode and task-positive networks show artifact-free anti-correlations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,008 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».