Five dominant dimensions of brain aging are identified via deep learning: associations with clinical, lifestyle, and genetic measures
Notice bibliographique
Résumé
Brain aging is a complex process influenced by various lifestyle, environmental, and genetic factors, as well as by age-related and often co-existing pathologies. MRI and, more recently, AI methods have been instrumental in understanding the neuroanatomical changes that occur during aging in large and diverse populations. However, the multiplicity and mutual overlap of both pathologic processes and affected brain regions make it difficult to precisely characterize the underlying neurodegenerative profile of an individual from an MRI scan. Herein, we leverage a state-of-the art deep representation learning method, Surreal-GAN, and present both methodological advances and extensive experimental results that allow us to elucidate the heterogeneity of brain aging in a large and diverse cohort of 49,482 individuals from 11 studies. Five dominant patterns of neurodegeneration were identified and quantified for each individual by their respective (herein referred to as) R-indices. Significant associations between R-indices and distinct biomedical, lifestyle, and genetic factors provide insights into the etiology of observed variances. Furthermore, baseline R-indices showed predictive value for disease progression and mortality. These five R-indices contribute to MRI-based precision diagnostics, prognostication, and may inform stratification into clinical trials.
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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 | 0,003 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 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 | 0,001 | 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) | 0,001 | 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 ».