Population modeling with machine learning can enhance measures of mental health
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Biological aging is revealed by physical measures, e . g ., DNA probes or brain scans. Instead, individual differences in mental function are explained by psychological constructs, e.g., intelligence or neuroticism. These constructs are typically assessed by tailored neuropsychological tests that build on expert judgement and require careful interpretation. Could machine learning on large samples from the general population be used to build proxy measures of these constructs that do not require human intervention? Results Here, we built proxy measures by applying machine learning on multimodal MR images and rich sociodemographic information from the largest biomedical cohort to date: the UK Biobank. Objective model comparisons revealed that all proxies captured the target constructs and were as useful, and sometimes more useful than the original measures for characterizing real-world health behavior (sleep, exercise, tobacco, alcohol consumption). We observed this complementarity of proxy measures and original measures when modeling from brain signals or sociodemographic data, capturing multiple health-related constructs. Conclusions Population modeling with machine learning can derive measures of mental health from brain signals and questionnaire data, which may complement or even substitute for psychometric assessments in clinical populations. Key Points We applied machine learning on more than 10.000 individuals from the general population to define empirical approximations of health-related psychological measures that do not require human judgment. We found that machine-learning enriched the given psychological measures via approximation from brain and sociodemographic data: Resulting proxy measures related as well or better to real-world health behavior than the original measures. Model comparisons showed that sociodemographic information contributed most to characterizing psychological traits beyond aging.
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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 | 0,009 | 0,040 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| 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 ».