Improved metabolomic data-based prediction of depressive symptoms using nonlinear machine learning with feature selection
Notice bibliographique
Résumé
To solve major limitations in algorithms for the metabolite-based prediction of psychiatric phenotypes, a novel prediction model for depressive symptoms based on nonlinear feature selection machine learning, the Hilbert-Schmidt independence criterion least absolute shrinkage and selection operator (HSIC Lasso) algorithm, was developed and applied to a metabolomic dataset with the largest sample size to date. In total, 897 population-based subjects were recruited from the communities affected by the Great East Japan Earthquake; 306 metabolite features (37 metabolites identified by nuclear magnetic resonance measurements and 269 characterized metabolites based on the intensities from mass spectrometry) were utilized to build prediction models for depressive symptoms as evaluated by the Center for Epidemiologic Studies-Depression Scale (CES-D). The nested fivefold cross-validation was used for developing and evaluating the prediction models. The HSIC Lasso-based prediction model showed better predictive power than the other prediction models, including Lasso, support vector machine, partial least squares, random forest, and neural network. L-leucine, 3-hydroxyisobutyrate, and gamma-linolenyl carnitine frequently contributed to the prediction. We have demonstrated that the HSIC Lasso-based prediction model integrating nonlinear feature selection showed improved predictive power for depressive symptoms based on metabolome data as well as on risk metabolites based on nonlinear statistics in the Japanese population. Further studies should use HSIC Lasso-based prediction models with different ethnicities to investigate the generality of each risk metabolite for predicting depressive symptoms.
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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 | 0,004 |
| 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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».