Modular Inter-brain Synchrony Network Associated with Social Difficulty in Autism Spectrum Disorder: a Graph Neural Network-Driven Hyperscanning Study

自闭症谱系障碍 模块化设计 心理学 自闭症 图形 功能连接 人工神经网络 神经科学 计算机科学 认知心理学 人工智能 发展心理学 理论计算机科学 操作系统
作者
Yuhang Li,Yiting Zhu,Yuanchao Geng,Da-Hsuan Feng,Shuo Guan,Dongyun Li,Yingchun Zhang,Lianni Mei,Xingyu Ding,Yupeng Ying,Jiaxuan Tang,Jiacheng Liang,Yueting Su,Qiong Xu,Rihui Li
标识
DOI:10.1101/2025.06.18.660087
摘要

Abstract Understanding social difficulties in Autism Spectrum Disorder (ASD) remains challenging due to its neurobiological heterogeneity and the limited ecological validity of conventional neuroimaging methods in capturing dynamic social interactions. Hyperscanning analysis based on functional near-infrared spectroscopy (fNIRS), which measures inter-brain synchrony (IBS) during dyadic interaction, offers a novel avenue to address these challenges. However, prior studies on ASD have reported inconsistent findings, primarily focusing on intra-regional synchronization while overlooking cross-regional network dynamics. To bridge this gap, we proposed an interpretable graph neural network (GNN) model to systematically identify ASD-specific IBS modular network between child-caregiver dyads during naturalistic cooperative puzzle-solving and free-talking tasks. We identified distinctive key IBS sub-networks for the cooperative puzzle-solving task and free-talking task, with the frontal eye field (FEF) of caregivers, the dorsal lateral prefrontal cortex (DLPFC) and the motor region of children highlighted. Furthermore, the key IBS sub-networks were found to be able to predict multiple domains of the core ASD symptoms. By integrating hyperscanning with GNN-driven analysis, this work uncovers task-dependent inter-brain neural mechanisms underlying social difficulties in ASD. These findings advance the field by proposing a data-driven framework to identify IBS biomarkers tied to clinical profiles, paving the way for personalized interventions that integrate computational neuroscience with clinical practice.
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
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
babyapple发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
琦思cheese完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
不是吹雪发布了新的文献求助10
刚刚
欧哈纳发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6.4的应助被youyou采纳,获得10
1秒前
我是老大的应助被是佯的采纳,获得10
3秒前
spring完成签到,获得积分10
3秒前
BBzc发布了新的文献求助10
3秒前
小心愿完成签到 ,获得积分10
3秒前
yoeeng完成签到,获得积分10
4秒前
刘树琦发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
勤劳晓夏发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
爱柠完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
111发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
七分完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
huahua完成签到 ,获得积分10
11秒前
ghtsmile发布了新的文献求助10
11秒前
所所的应助被烨伟采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
jiajingli发布了新的文献求助10
13秒前
穆青完成签到,获得积分10
14秒前
等待夏旋发布了新的文献求助10
14秒前
guairen发布了新的文献求助10
15秒前
bbb发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
上官若男的应助被HongMou采纳,获得10
16秒前
谢邀完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
蛋挞完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
强健的面包的应助被积极凌旋采纳,获得30
17秒前
高分求助中
(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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
Qualitative Methodologies in Tourism Studies: Disrupting and Co-creating Critical Research 350
银行间市场数据报告库(上海)股份有限公司招聘笔试题库 350
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8040345
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9474214
关于积分的说明 21271433
捐赠科研通 7608768
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3391084
关于科研通互助平台的介绍 2522610
邀请新用户注册赠送积分活动 2428708