Convolutional neural networks for cytoarchitectonic brain mapping at large scale
Notice bibliographique
Résumé
Human brain atlases provide spatial reference systems for data characterizing brain organization at different levels, coming from different brains. Cytoarchitecture is a basic principle of the microstructural organization of the brain, as regional differences in the arrangement and composition of neuronal cells are indicators of changes in connectivity and function. Automated scanning procedures and observer-independent methods are prerequisites to reliably identify cytoarchitectonic areas, and to achieve reproducible models of brain segregation. Time becomes a key factor when moving from the analysis of single regions of interest towards high-throughput scanning of large series of whole-brain sections. Here we present a new workflow for mapping cytoarchitectonic areas in large series of cell-body stained histological sections of human postmortem brains. It is based on a Deep Convolutional Neural Network (CNN), which is trained on a pair of section images with annotations, with a large number of un-annotated sections in between. The model learns to create all missing annotations in between with high accuracy, and faster than our previous workflow based on observer-independent mapping. The new workflow does not require preceding 3D-reconstruction of sections, and is robust against histological artefacts. It processes large data sets with sizes in the order of multiple Terabytes efficiently. The workflow was integrated into a web interface, to allow access without expertise in deep learning and batch computing. Applying deep neural networks for cytoarchitectonic mapping opens new perspectives to enable high-resolution models of brain areas, introducing CNNs to identify borders of brain areas.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».