Divide and Conquer: Sub-Grouping of ASD Improves ASD Detection Based on Brain Morphometry
Notice bibliographique
Résumé
Low success (<60%) in autism spectrum disorder (ASD) classification using brain morphometry from the large multi-site ABIDE dataset and inconsistent findings on brain morphometric abnormalities in ASD can be attributed to the ASD heterogeneity. In this study, we show that ASD brain morphometry is highly heterogeneous, and demonstrate that the heterogeneity can be mitigated and classification improved if autism severity (AS), verbal IQ (VIQ) and age are used with morphometric features. Morphometric features from structural MRIs (sMRIs) of 734 males (ASD: 361, controls: 373) of ABIDE were derived using FreeSurfer. Applying the Random Forest classifier, an AUC of 0.61 was achieved. Adding VIQ and age to morphometric features, AUC improved to 0.68. Sub-grouping the subjects by AS, VIQ and age improved the classification with the highest AUC of 0.8 in the moderate-AS sub-group (AS = 7-8). Matching subjects on age and/or VIQ in each sub-group further improved the classification with the highest AUC of 0.92 in the low AS sub-group (AS = 4-5). AUC decreased with AS and VIQ, and was the lowest in the mid-age sub-group (13-18 years). The important features were mainly from the frontal, temporal, ventricular, right hippocampal and left amygdala regions. However, they highly varied with AS, VIQ and age. The curvature and folding index features from frontal, temporal, lingual and insular regions were dominant in younger subjects suggesting their importance for early detection. When the experiments were repeated using the Gradient Boosting classifier similar results were obtained. Our findings suggest that identifying brain biomarkers in sub-groups of ASD can yield more robust and insightful results than searching across the whole spectrum. Further, it may allow identification of sub-group specific brain biomarkers that are optimized for early detection and monitoring, increasing the utility of sMRI as an important tool for early detection of ASD.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».