Deep learning identifies morphological determinants of sex differences in the pre-adolescent brain
Notice bibliographique
Résumé
The application of data-driven deep learning to identify sex differences in developing brain structures of pre-adolescents has heretofore not been accomplished. Here, the approach identifies sex differences by analyzing the minimally processed MRIs of the first 8144 participants (age 9 and 10 years) recruited by the Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD) study. The identified pattern accounted for confounding factors (i.e., head size, age, puberty development, socioeconomic status) and comprised cerebellar (corpus medullare, lobules III, IV/V, and VI) and subcortical (pallidum, amygdala, hippocampus, parahippocampus, insula, putamen) structures. While these have been individually linked to expressing sex differences, a novel discovery was that their grouping accurately predicted the sex in individual pre-adolescents. Another novelty was relating differences specific to the cerebellum to pubertal development. Finally, we found that reducing the pattern to a single score not only accurately predicted sex but also correlated with cognitive behavior linked to working memory. The predictive power of this score and the constellation of identified brain structures provide evidence for sex differences in pre-adolescent neurodevelopment and may augment understanding of sex-specific vulnerability or resilience to psychiatric disorders and presage sex-linked learning disabilities.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».