清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Uncovering functional connectivity patterns predictive of cognition in youth using interpretable predictive modeling

可解释性 人类连接体项目 认知 概化理论 连接体 相关性(法律) 神经影像学 特质 心理学 认知心理学 联想(心理学) 回归 人工智能 计算机科学 机器学习 神经科学 发展心理学 功能连接 精神分析 程序设计语言 法学 心理治疗师 政治学
作者
Hongming Li,Matthew Cieslak,Taylor Salo,Russell T. Shinohara,Desmond J. Oathes,Christos Davatzikos,Theodore D. Satterthwaite,Yong Fan
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [Proceedings of the National Academy of Sciences]
卷期号:122 (42)
标识
DOI:10.1073/pnas.2505600122
摘要

Brain-wide association studies using functional MRI have advanced our understanding of how behavioral traits relate to individual variability in brain function. These studies typically identify functional connectivity (FC) patterns linked to behavioral traits using either whole-brain or region-wise predictive models. However, whole-brain models often struggle with generalizability and interpretability due to the high dimensionality of FC data, while region-wise models isolate predictions, limiting their ability to capture the integrated contributions of brain-wide FC patterns. In this study, we introduce an interpretable predictive model that learns fine-grained FC patterns predictive of behavioral traits, jointly at the regional and participant levels, to characterize the overall association of FC patterns with a target trait. Our model jointly learns a relevance score and a dedicated prediction function for each brain region, then integrates the regional predictions using the relevance scores as weights to generate a participant-level prediction, capturing the collective association of FC patterns with the trait. We validated our method using FC data from 6,798 participants in the Adolescent Brain and Cognitive Development (ABCD) study to predict cognition. Our model identified the cingulo-parietal, retrosplenial-temporal, dorsal attention, and cingulo-opercular networks as collectively predictive of cognitive traits, achieved competitive prediction accuracy, and enabled detailed characterization of fine-grained FC differences across cognitive domains. The learned relevance scores enhanced region-wise predictions of longitudinal cognitive measures in the ABCD cohort and cognitive traits in the Human Connectome Project Development cohort. These findings suggest that our method effectively characterizes generalizable and fine-grained FC patterns linked to cognition in youth.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
狂野的含烟完成签到 ,获得积分10
2秒前
姚芭蕉完成签到 ,获得积分0
10秒前
17秒前
ys完成签到 ,获得积分10
19秒前
森sen完成签到 ,获得积分10
42秒前
靓丽藏花完成签到 ,获得积分10
48秒前
小糊涂完成签到 ,获得积分10
55秒前
55秒前
智者雨人完成签到 ,获得积分10
59秒前
林好人完成签到 ,获得积分10
1分钟前
宇文雨文完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Zhahu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
沙海沉戈完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
mochalv123完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Nancy完成签到 ,获得积分10
2分钟前
树妖三三完成签到,获得积分10
2分钟前
zsyf完成签到,获得积分10
2分钟前
一路有你完成签到 ,获得积分10
2分钟前
迅速的幻雪完成签到 ,获得积分10
2分钟前
YifanWang完成签到,获得积分0
3分钟前
ArkZ完成签到 ,获得积分0
3分钟前
3分钟前
彭进水发布了新的文献求助10
3分钟前
dx完成签到,获得积分10
3分钟前
debu9完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
new1完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
haralee完成签到 ,获得积分10
3分钟前
吃了一口还想吃完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
MS903完成签到 ,获得积分10
4分钟前
蓝桉完成签到 ,获得积分10
4分钟前
穿山的百足公主完成签到 ,获得积分10
5分钟前
elisa828完成签到,获得积分10
5分钟前
高分求助中
Aerospace Standards Index - 2025 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
Teaching Language in Context (Third Edition) 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 961
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5450283
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4558098
关于积分的说明 14265435
捐赠科研通 4481519
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2454891
邀请新用户注册赠送积分活动 1445655
关于科研通互助平台的介绍 1421628