Body size and intracranial volume interact with the structure of the central nervous system: A multi-center in vivo neuroimaging study
Notice bibliographique
Résumé
Clinical research emphasizes the implementation of rigorous and reproducible study designs that rely on between-group matching or controlling for sources of biological variation such as subject's sex and age. However, corrections for body size (i.e., height and weight) are mostly lacking in clinical neuroimaging designs. This study investigates the importance of body size parameters in their relationship with spinal cord (SC) and brain magnetic resonance imaging (MRI) metrics. Data were derived from a cosmopolitan population of 267 healthy human adults (age 30.1 ± 6.6 years old, 125 females). We show that body height correlates with brain gray matter (GM) volume, cortical GM volume, total cerebellar volume, brainstem volume, and cross-sectional area (CSA) of cervical SC white matter (CSA-WM; 0.44 ≤ r ≤ 0.62). Intracranial volume (ICV) correlates with body height (r = 0.46) and the brain volumes and CSA-WM (0.37 ≤ r ≤ 0.77). In comparison, age correlates with cortical GM volume, precentral GM volume, and cortical thickness (-0.21 ≥ r ≥ -0.27). Body weight correlates with magnetization transfer ratio in the SC WM, dorsal columns, and lateral corticospinal tracts (-0.20 ≥ r ≥ -0.23). Body weight further correlates with the mean diffusivity derived from diffusion tensor imaging (DTI) in SC WM (r = -0.20) and dorsal columns (-0.21), but only in males. CSA-WM correlates with brain volumes (0.39 ≤ r ≤ 0.64), and with precentral gyrus thickness and DTI-based fractional anisotropy in SC dorsal columns and SC lateral corticospinal tracts (-0.22 ≥ r ≥ -0.25). Linear mixture of age, sex, or sex and age, explained 2 ± 2%, 24 ± 10%, or 26 ± 10%, of data variance in brain volumetry and SC CSA. The amount of explained variance increased to 33 ± 11%, 41 ± 17%, or 46 ± 17%, when body height, ICV, or body height and ICV were added into the mixture model. In females, the explained variances halved suggesting another unidentified biological factor(s) determining females' central nervous system (CNS) morphology. In conclusion, body size and ICV are significant biological variables. Along with sex and age, body size should therefore be included as a mandatory variable in the design of clinical neuroimaging studies examining SC and brain structure; and body size and ICV should be considered as covariates in statistical analyses. Normalization of different brain regions with ICV diminishes their correlations with body size, but simultaneously amplifies ICV-related variance (r = 0.72 ± 0.07) and suppresses volume variance of the different brain regions (r = 0.12 ± 0.19) in the normalized measurements.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| 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 ».