非参数因果推断用于光遗学:动态方案的顺序突发效应
统计方法学
2025-07-02 v3 应用统计
摘要
光遗学是一种强大的神经科学技术,用于研究神经环路操作如何影响行为。标准分析惯例会丢弃信息,严重限制可探索的因果问题范围。为解决此问题,我们 1) 将光遗学文献与顺序随机化实验的因果推断文献建立联系,2) 提出一种用于分析“开环”(静态方案)光遗学行为实验的非参数框架,3) 推导历史受限的结构模型的扩展,用于动态处理方案中存在正性违规的“闭环”设计,并 4) 提出一种可识别因果效应的分类体系,这种分类体系与标准方法相比,涵盖了更丰富的科学问题。从另一个角度看,我们的工作将最近在移动健康文献中流行的“突发效应”方法扩展到能够估计处理序列在正性违规存在下的因果对比的方法。我们描述了所提议因果估计量可识别的充分条件,并为提出的逆概率加权估计量、双干预时间点的乘积鲁棒估计量、假设检验框架以及计算可扩展实现提供了渐近统计保证。最后,我们将该框架应用于最近一次神经科学研究的数据,展示其如何提供标准分析所遮蔽的光遗学对行为因果效应的见解。
引用
@article{arxiv.2405.18597,
title = {Nonparametric causal inference for optogenetics: sequential excursion effects for dynamic regimes},
author = {Gabriel Loewinger and Alexander W. Levis and Francisco Pereira},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.18597},
year = {2025}
}
备注
62 pages, 18 figures