Heritability of individualized cortical network topography
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Human cortex is patterned by a complex and interdigitated web of large-scale functional networks. Recent methodological breakthroughs reveal variation in the size, shape, and spatial topography of cortical networks across individuals. While spatial network organization emerges across development, is stable over time, and predictive of behavior, it is not yet clear to what extent genetic factors underlie inter-individual differences in network topography. Here, leveraging a novel non-linear multi-dimensional estimation of heritability, we provide evidence that individual variability in the size and topographic organization of cortical networks are under genetic control. Using twin and family data from the Human Connectome Project (n=1,023), we find increased variability and reduced heritability in the size of heteromodal association networks ( h 2 : M=0.33, SD=0.071), relative to unimodal sensory/motor cortex ( h 2 : M=0.44, SD=0.051). We then demonstrate that the spatial layout of cortical networks is influenced by genetics, using our multi-dimensional estimation of heritability ( h 2 - multi; M=0.14, SD=0.015). However, topographic heritability did not differ between heteromodal and unimodal networks. Genetic factors had a regionally variable influence on brain organization, such that the heritability of network topography was greatest in prefrontal, precuneus, and posterior parietal cortex. Taken together, these data are consistent with relaxed genetic control of association cortices relative to primary sensory/motor regions, and have implications for understanding population-level variability in brain functioning, guiding both individualized prediction and the interpretation of analyses that integrate genetics and neuroimaging. Significance The widespread use of population-average cortical parcellations has provided important insights into broad properties of human brain organization. However, the size, location, and spatial arrangement of regions comprising functional brain networks can vary substantially across individuals. Here, we demonstrate considerable heritability in both the size and spatial organization of individual-specific network topography across cortex. Genetic factors had a regionally variable influence on brain organization, such that heritability in network size, but not topography, was greater in unimodal relative to heteromodal cortices. These data suggest individual-specific network parcellations may provide an avenue to understand the genetic basis of variation in human cognition and behavior.
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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 | 0,006 |
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».