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静息态功能磁共振数据的能量景观分析的可靠性

神经元与认知 2024-08-21 v2

摘要

能量景观分析是一种数据驱动的方法,用于分析多维时间序列,包括功能磁共振成像(fMRI)数据。已有研究表明,它是刻画健康与疾病状态下fMRI数据的有用工具。该方法将伊辛(Ising)模型拟合到数据上,并将数据的动态刻画为受估计所得Ising模型导出的能量景观约束的噪声小球运动。在本研究中,我们考察能量景观分析的测试-重测可靠性。为此,我们构建了一种置换检验,用于评估刻画能量景观的指标在同一被试不同扫描时段集合之间(即被试内可靠性)是否比不同被试的扫描时段集合之间(即被试间可靠性)更具一致性。我们表明,对于四个常用指标,能量景观分析的被试内测试-重测可靠性显著高于被试间。我们还表明,一种变分贝叶斯方法——其可估计出针对每位被试定制的能量景观——所显示的测试-重测可靠性与使用传统似然最大化方法相当。所提出的方法为在统计可控可靠性下对给定数据集进行个体水平的能量景观分析铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.19573,
  title  = {Reliability of energy landscape analysis of resting-state functional MRI data},
  author = {Pitambar Khanra and Johan Nakuci and Sarah Muldoon and Takamitsu Watanabe and Naoki Masuda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.19573},
  year   = {2024}
}

备注

21 pages, 6 figures, 13 tables