Structural covariance of brain region volumes is associated with both structural connectivity and transcriptomic similarity
Notice bibliographique
Résumé
Abstract An organizational pattern seen in the brain, termed structural covariance , is the statistical association of pairs of brain regions in their anatomical properties. These associations, measured across a population as covariances or correlations usually in cortical thickness or volume, are thought to reflect genetic and environmental underpinnings. Here, we examine the biological basis of structural volume covariance in the mouse brain. We first examined large scale associations between brain region volumes using an atlas-based approach that parcellated the entire mouse brain into 318 regions over which correlations in volume were assessed, for volumes obtained from 153 mouse brain images via high-resolution MRI. We then used a seed-based approach and determined, for 108 different seed regions across the brain and using mouse gene expression and connectivity data from the Allen Institute for Brain Science, the variation in structural covariance data that could be explained by distance to seed, transcriptomic similarity to seed, and connectivity to seed. We found that overall, correlations in structure volumes hierarchically clustered into distinct anatomical systems, similar to findings from other studies and similar to other types of networks in the brain, including structural connectivity and transcriptomic similarity networks. Across seeds, this structural covariance was significantly explained by distance (17% of the variation, up to a maximum of 49% for structural covariance to the visceral area of the cortex), transcriptomic similarity (13% of the variation, up to maximum of 28% for structural covariance to the primary visual area) and connectivity (15% of the variation, up to a maximum of 36% for structural covariance to the intermediate reticular nucleus in the medulla) of covarying structures. Together, distance, connectivity, and transcriptomic similarity explained 37% of structural covariance, up to a maximum of 63% for structural covariance to the visceral area. Additionally, this pattern of explained variation differed spatially across the brain, with transcriptomic similarity playing a larger role in the cortex than subcortex, while connectivity explains structural covariance best in parts of the cortex, midbrain, and hindbrain. These results suggest that both gene expression and connectivity underlie structural volume covariance, albeit to different extents depending on brain region, and this relationship is modulated by distance.
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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 | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».