Unraveling reproducible dynamic states of individual brain functional parcellation
Notice bibliographique
Résumé
Data-driven parcellations are widely used for exploring the functional organization of the brain, and also for reducing the high dimensionality of fMRI data. Despite the flurry of methods proposed in the literature, functional brain parcellations are not highly reproducible at the level of individual subjects, even with very long acquisitions. Some brain areas are also more difficult to parcellate than others, with association heteromodal cortices being the most challenging. An important limitation of classical parcellations is that they are static, that is, they neglect dynamic reconfigurations of brain networks. In this paper, we proposed a new method to identify dynamic states of parcellations, which we hypothesized would improve reproducibility over static parcellation approaches. For a series of seed voxels in the brain, we applied a cluster analysis to regroup short (3 min) time windows into "states" with highly similar seed parcels. We split individual time series of the Midnight scan club sample into two independent sets of 2.5 hr (test and retest). We found that average within-state parcellations, called stability maps, were highly reproducible (over 0.9 test-retest spatial correlation in many instances) and subject specific (fingerprinting accuracy over 70% on average) between test and retest. Consistent with our hypothesis, seeds in heteromodal cortices (posterior and anterior cingulate) showed a richer repertoire of states than unimodal (visual) cortex. Taken together, our results indicate that static functional parcellations are incorrectly averaging well-defined and distinct dynamic states of brain parcellations. This work calls to revisit previous methods based on static parcellations, which includes the majority of published network analyses of fMRI data. Our method may, thus, impact how researchers model the rich interactions between brain networks in health and disease.
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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 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».