Heterogeneous Graph Representation Learning Framework for Resting-State Functional Connectivity Analysis
Notice bibliographique
Résumé
Brain functional connectivity analysis is important for understanding brain development and brain disorders. Recent studies have suggested that the variations of functional connectivity among multiple subnetworks are closely related to the development of diseases. However, the existing works failed to sufficiently capture the complex correlation patterns among the subnetworks and ignored the learning of heterogeneous structural information across the subnetworks. To address these issues, we formulate a new paradigm for constructing and analyzing high-order heterogeneous functional brain networks via meta-paths and propose a Heterogeneous Graph representation Learning framework (BrainHGL). Our framework consists of three key aspects: 1) Meta-path encoding for capturing rich heterogeneous topological information, 2) Meta-path interaction for exploiting complex association patterns among subnetworks and 3) Meta-path aggregation for better meta-path fusion. To the best of our knowledge, we are the first to formulate the heterogeneous brain networks for better exploiting the relationship between the subnetwork interactions and the mental disease We evaluate BrainHGL on the private center Nanjing Medical University dataset (center NMU) and the public Autism Brain Imaging Data Exchange (ABIDE) dataset. We demonstrate the effectiveness of the proposed model across various disease classification tasks, including major depression disorder (MDD), bipolar disorder (BD) and autism spectrum disorder (ASD) diagnoses. In addition, our model provides deeper insights into disease interpretability, including the critical brain subnetwork connectivities, brain regions and functional pathways. We also identified disease subtypes consistent with previous neuroscientific studies by our model, which benefits the disease identification performance. The code is available at https://github.com/IntelliDAL/Graph/BrainHGL.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».