Effect of APOE ε4 on multimodal brain connectomic traits: a persistent homology study
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Although genetic risk factors and network-level neuroimaging abnormalities have shown effects on cognitive performance and brain atrophy in Alzheimer's disease (AD), little is understood about how apolipoprotein E (APOE) ε4 allele, the best-known genetic risk for AD, affect brain connectivity before the onset of symptomatic AD. This study aims to investigate APOE ε4 effects on brain connectivity from the perspective of multimodal connectome. RESULTS: Here, we propose a novel multimodal brain network modeling framework and a network quantification method based on persistent homology for identifying APOE ε4-related network differences. Specifically, we employ sparse representation to integrate multimodal brain network information derived from both the resting state functional magnetic resonance imaging (rs-fMRI) data and the diffusion-weighted magnetic resonance imaging (dw-MRI) data. Moreover, persistent homology is proposed to avoid the ad hoc selection of a specific regularization parameter and to capture valuable brain connectivity patterns from the topological perspective. The experimental results demonstrate that our method outperforms the competing methods, and reasonably yields connectomic patterns specific to APOE ε4 carriers and non-carriers. CONCLUSIONS: We have proposed a multimodal framework that integrates structural and functional connectivity information for constructing a fused brain network with greater discriminative power. Using persistent homology to extract topological features from the fused brain network, our method can effectively identify APOE ε4-related brain connectomic biomarkers.
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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 | 0,002 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».