Redefining the connectome: A multi-modal, asymmetric, weighted, and signed description of anatomical connectivity
Notice bibliographique
Résumé
The macroscale connectome is the network of physical, white-matter tracts between brain areas. The connections are generally weighted and their values interpreted as measures of communication efficacy. In most applications, weights are either assigned based on imaging features–e.g. diffusion parameters–or inferred using statistical models. In reality, the ground-truth weights are unknown, motivating the exploration of alternative edge weighting schemes. Here, we explore a multi-modal (combining diffusion and functional MRI data) regression-based, explanatory model that endows reconstructed fiber tracts with directed and signed weights. Benchmarking this method on Human Connectome Project data, we find that the model fits observed data well, outperforming a suite of null models. The estimated weights are subject-specific and highly reliable, even when fit using relatively few training samples. Next, we analyze the resulting network using graph-theoretic tools from network neuroscience, revealing bilaterally symmetric communities that span cerebral hemispheres. These communities exhibit a clear mapping onto known functional systems. We also study the shortest paths structure of this network, discovering that almost every edge participates in at least one shortest path. We also find evidence of robust asymmetries in edge weights, that the network reconfigures in response to naturalistic stimuli, and that estimated edge weights differ with age. In summary, we offer a simple framework for weighting connectome data, demonstrating both its ease of implementation while benchmarking its utility for typical connectome analyses, including graph theoretic modeling and brain-behavior associations.
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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 | 0,009 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| 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 ».