Novel genomic loci influence patterns of structural covariance in the human brain
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Normal and pathologic neurobiological processes influence brain morphology in coordinated ways that give rise to patterns of structural covariance (PSC) across brain regions and individuals during brain aging and diseases. The genetic underpinnings of these patterns remain largely unknown. We apply a stochastic multivariate factorization method to a diverse population of 50,699 individuals (12 studies, 130 sites) and derive data-driven, multi-scale PSCs of regional brain size. PSCs were significantly correlated with 915 genomic loci in the discovery set, 617 of which are novel, and 72% were independently replicated. Key pathways influencing PSCs involve reelin signaling, apoptosis, neurogenesis, and appendage development, while pathways of breast cancer indicate potential interplays between brain metastasis and PSCs associated with neurodegeneration and dementia. Using support vector machines, multi-scale PSCs effectively derive imaging signatures of several brain diseases. Our results elucidate new genetic and biological underpinnings that influence structural covariance patterns in the human brain. Significance statement The coordinated patterns of changes in the human brain throughout life, driven by brain development, aging, and diseases, remain largely unexplored regarding their underlying genetic determinants. This study delineates 2003 multi-scale patterns of structural covariance (PSCs) and identifies 617 novel genomic loci, with the mapped genes enriched in biological pathways implicated in reelin signaling, apoptosis, neurogenesis, and appendage development. Overall, the 2003 PSCs provide new genetic insights into understanding human brain morphological changes and demonstrate great potential in predicting various neurologic conditions.
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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 | 0,004 |
| 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 | 0,000 |
| 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 ».