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在人脑连接组中发掘性别与年龄暗示边

神经元与认知 2021-07-06 v1

摘要

确定大图中的关键顶点(例如万维网图上的 Google PageRank)促进了优秀网络搜索引擎的构建,可返回与用户提交查询相对应的最重要命中结果。有趣的是,在大图中寻找重要边——而非顶点——至今受到的关注少得多。此处我们考察通过扩散磁共振成像(dMRI)方法识别的人脑结构图(或称连接组),其边连接皮层与皮层下灰质区域,并以纤维强度(由沿该边发现的纤维束数量度量)加权。我们在这些脑图中识别出若干“单一”重要边,其高权重或低权重暗示了被试的性别或年龄。我们称这些边为暗示边,因为仅由其权重即可推断被试性别(准确率超 67%)或年龄组(准确率超 62%)。我们认为这些脑连接是表征被试性别或年龄最为重要的连接。令人惊讶的是,暗示男性性别的边多位于脑前部,而暗示女性性别的边多位于后部区域。此外,大多数半球间暗示边为男性边,而半球内暗示边以女性边为主。我们这一寻找性别或年龄暗示边的开创性方法也可用于表征其他生物与医学属性,包括神经退行性与精神疾病,以及性别或年龄,只要有大型高质量神经影像数据集可用。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.01699,
  title  = {Discovering Sex and Age Implicator Edges in the Human Connectome},
  author = {Laszlo Keresztes and Evelin Szogi and Balint Varga and Vince Grolmusz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.01699},
  year   = {2021}
}