Attention-Enhanced Temporal and Spatial Feature Extraction Network for ADHD Diagnosis based on fMRI

可解释性 计算机科学 人工智能 特征提取 模式识别(心理学) 一致性(知识库) 卷积神经网络 图形 深度学习 特征(语言学) 机器学习 代表(政治) 神经生理学 特征学习 功能磁共振成像 注意力网络 颞叶 神经影像学 空间分析 循环神经网络 大脑活动与冥想 脑电图 可视化 任务分析 任务(项目管理) 数据建模 网络动力学
作者
Dandan Li,Zhenyu Zhao,Jiangyang Hao,Xingwang Dong,Yating Zhang,Jie Xiang,Bin Wang
出处
期刊:IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:PP: 1-15
标识
DOI:10.1109/jbhi.2026.3668080
摘要

Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) is a prevalent neurodevelopmental disorder, and accurate diagnosis is critical for ensuring timely intervention. The integration of deep learning and fMRI can effectively explore the abnormal spatiotemporal features of ADHD. However, existing deep learning models are unable to fully capture the temporal dependence and spatial consistency of fMRI data, primarily due to insufficient modeling of multi-scale temporal dependencies and the lack of explicit interaction between static and dynamic brain networks, resulting in poor diagnostic performance for ADHD. To comprehensively and efficiently extract the spatiotemporal features of fMRI signals, we propose an Attention-Enhanced Spatiotemporal Feature Extraction Network (AE-STEN), which comprises a Temporal Cross-scale Convolutional Attention Module (TCAM), a Spatial Collaborative Attention-Guided Graph Representation Module (SCGRM), and a Spatial-Temporal KAN Network (STKAN). TCAM is designed to capture short- and long-term dependencies in fMRI time series by jointly modeling local transient fluctuations and global temporal dependencies. SCGRM effectively extracts consistent spatial features from both dynamic and static fMRI data by explicitly modeling their collaborative interaction rather than treating them independently. STKAN integrates the extracted spatiotemporal features for final classification. Experiments on the ADHD-200 dataset, involving 747 subjects across seven sites, demonstrate that AE-STEN achieves a classification accuracy of up to 76.06% ± 0.65%. Moreover, AE-STEN identifies brain regions associated with ADHD consistent with clinical findings, indicating strong interpretability and highlighting the model's potential for clinical application.
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
刚刚
领导范儿应助Lutras采纳,获得10
1秒前
星辰大海应助耶瑟儿采纳,获得10
1秒前
1秒前
lyra完成签到,获得积分10
1秒前
七七完成签到 ,获得积分10
2秒前
Evalina发布了新的文献求助10
2秒前
song发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
yyyyyyyyy完成签到 ,获得积分10
3秒前
欧阳辞发布了新的文献求助10
4秒前
jinyu发布了新的文献求助10
4秒前
xuyujia发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
theshel发布了新的文献求助10
5秒前
谢朝邦完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
明亮的浩天完成签到 ,获得积分10
6秒前
JiaY发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
wang456完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
Soda完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
无情的山雁完成签到 ,获得积分10
9秒前
白也完成签到,获得积分10
10秒前
song完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
Rena发布了新的文献求助10
10秒前
神棍喜来乐完成签到,获得积分10
11秒前
dxzdxj发布了新的文献求助10
11秒前
oxox发布了新的文献求助10
11秒前
bkagyin应助微笑的笑卉采纳,获得10
12秒前
科研通AI2S应助胡紫润采纳,获得10
12秒前
12秒前
温软完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
xuyujia完成签到,获得积分10
13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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7718909
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9272698
关于积分的说明 20093463
捐赠科研通 7294696
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3299605
关于科研通互助平台的介绍 2453455
邀请新用户注册赠送积分活动 2306856