Normative modelling using deep autoencoders: a multi-cohort study on mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Normative modelling is an emerging method for quantifying how individuals deviate from the healthy populational pattern. Several machine learning models have been implemented to develop normative models to investigate brain disorders, including regression, support vector machines and Gaussian process models. With the advance of deep learning technology, the use of deep neural networks has also been proposed. In this study, we assessed normative models based on deep autoencoders using structural neuroimaging data from patients with Alzheimer’s disease (n=206) and mild cognitive impairment (n=354). We first trained the autoencoder on an independent dataset (UK Biobank dataset) with 11,034 healthy controls. Then, we estimated how each patient deviated from this norm and established which brain regions were associated to this deviation. Finally, we compared the performance of our normative model against traditional classifiers. As expected, we found that patients exhibited deviations according to the severity of their clinical condition. The model identified medial temporal regions, including the hippocampus, and the ventricular system as critical regions for the calculation of the deviation score. Overall, the normative model had comparable cross-cohort generalizability to traditional classifiers. In order to promote open science, we are making all scripts and the trained models available to the wider research community.
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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 | 0,004 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».