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从隐式联想测试中的脑与行为数据推断心理测量变量的贝叶斯推断

机器学习 2026-03-18 v1 神经元与认知 定量方法 机器学习

摘要

目标:我们建立了一种原则性的方法,通过隐式联想测试(IAT)作为数据生成引擎,从神经和行为数据中推断与精神健康相关的心理测量变量,以克服仅依赖反应时间的黄金标准D评分方法在预测性能(通常低于0.7 AUC)方面的局限。方法:我们提出了一种稀疏层次贝叶斯模型,利用多模态数据来预测新参与者中与精神病症症状相关的经验。该模型是D评分的多变量推广,具备可训练参数,专为IAT研究中典型的小样本 regime 进行参数效率设计。分析了两种IAT变体的数据:与自杀倾向相关的E-IAT(n=39n=39)和与精神病相关的PSY-IAT(n=34n=34)。主要结果:我们的ethods克服了高个体变异性和数据集中低样本效应大小,分别在最佳模态配置下达到0.73(AUC)和0.76(AUC),但校正后的95%置信区间较宽(±0.18\pm 0.18),在FDR校正后结果仅略显显著(q=0.10q=0.10)。将E-IAT限制为MDD参与者可将AUC提高到0.79 [0.62,0.97][0.62, 0.97](显著于q=0.05q=0.05)。性能与每项任务中最佳参考方法(shrinkage LDA和EEGNet)相当,即使后者被适应任务,而本方法并未如此。准确率显著高于接近随机的D评分(0.50-0.53 AUC),且在两项任务中跨任务性能更一致于任何单一参考方法。意义:我们的框架显示前景,旨在增强IAT用于评估与封闭和精神病相关经验的评估潜力,以及潜在的其他精神健康状况,但需要在更大规模和独立队列中进一步验证以确立临床实用性。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.16741,
  title  = {Bayesian Inference of Psychometric Variables From Brain and Behavior in Implicit Association Tests},
  author = {Christian A. Kothe and Sean Mullen and Michael V. Bronstein and Grant Hanada and Marcelo Cicconet and Aaron N. McInnes and Tim Mullen and Marc Aafjes and Scott R. Sponheim and Alik S. Widge},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.16741},
  year   = {2026}
}

备注

43 pages, 7 figures, 6 tables, submitted to: Journal of Neural Engineering