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消息 自闭症研究的最新发展。
詹姆斯·兰伯特的插图

神经网络发现自闭症的标志,性别脑扫描中的性别

经过 / 2022年3月24日

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深入学习的方法可以检测自闭症的“指纹”一项新研究显示,在大脑扫描并预测一个人的社会通信困难。该工具还可以发现大脑功能区分自闭症患者的大脑根据同一实验室的另一项研究,来自自闭症妇女的妇女。

两项研究都取决于自闭症脑成像数据交换(Abide),这是来自2,226名自闭症和非自动人士的扫描开放式存储库。一些实验室已转向数据以提高样本量和统计能力他们的大脑成像研究。但是,由于多个站点的不同硬件,扫描协议和数据处理技术,数据的可变性已经导致了可重复性问题

共同研究人员说,深度学习算法有助于减少这种噪音。Kaustubh Supekar,加利福尼亚斯坦福大学精神病学和行为科学临床助理教授。他和他的同事在数百种功能性磁共振成像(fMRI)脑扫描上训练了这种算法,以识别组差异,然后在单独的数据集中验证了结果。

Supekar说:“有已知的噪音和未知的噪音,处理噪声的唯一方法是让算法以某种方式,形状或形式照顾噪音。”“从我们在其他领域中看到的内容,深入学习在处理这种噪音并找到强大的签名方面非常有效。”他说,例如,可以训练深度学习,以识别猫和狗的照片,无论动物的品种或使用的相机如何。

F或Supekar和他的团队中的两项新研究中的一项,对419名自闭症患者和415名非自动人士的脑部扫描训练了他们的算法。它以约78%精度的非自闭症参与者区分了自闭症,主要基于一组称为默认模式网络的大脑区域的功能连接差。

Supekar说:“从生物学的角度来看,这些大脑区域的动力学并不能按照应有的方式处理信息。”默认模式网络中的非典型连通性(当一个人专注于内部过程和认知过程中的不活动时,它往往会处于活动状态 - 以前已经存在与自闭症有关

从将算法应用于151名自闭症患者和141名非自动人士的大脑图像中出现了类似的结果在斯坦福大学扫描或者参加了对神经遗传学和发展的性别探索以提高自闭症研究的人(Gendaar) 学习。作品出现在2月生物精神病学

研究人员发现,默认模式网络中的连通性差异还可以预测自闭症参与者的社会通信困难水平,这是由称为自闭症诊断访谈的临床问卷衡量的。

“令人惊讶的是,在区分社会和交流缺陷方面最成功的功能是大脑默认网络的核心区域,这是与语言功能紧密相关的网络。”杰弗里·安德森(Jeffrey Anderson),盐湖城犹他大学放射学助理教授,他没有参与这项工作。

The fact that these features are reliably informative across different pools of participants “reinforces that the social and communicative deficits of autism likely arise from integrating information across complex distributed networks in the brain and accessing the brain’s mechanism for creating internal representations of language,” he says.

在另一项研究中,Supekar的团队对552名自闭症男性的功能连通性脑部扫描进行了培训,该算法来自Abide和Stanford数据集的126名自闭症女性。在这种情况下,感觉和运动区域的连通性差异使研究人员能够区分86%精度的两组。团队在儿童思维学院的另一套脑部扫描中以类似的精度验证了这一结果健康的大脑网络

然而,在遵守和斯坦福数据集中将非自主男性与非自主女性区分开时,相同的算法仅准确67%。这项工作于2月出现在英国精神病学杂志

感官和电动机网络之间的链接往往会弱先前的研究表明,在自闭症患者的大脑中,比那些没有自闭症的人的大脑。这项新研究表明,这些网络也存在性别特定的差异。

该研究在语言,运动和视觉空间网络中所提供的区域在大脑的两个半球上有所不同。Dorothea Floris,瑞士苏黎世大学的博士后研究员,他没有参与这项工作。“因此,跟进这些发现是否会成为自闭症男性和自闭症女性之间的差异化特征之一,这将很有趣。”

该团队在不同数据集中的复制,包括其他团队编制的数据集,增强了调查结果的有效性,并“真正帮助您更加自信”。艾莉森·杰克,弗吉尼亚州费尔法克斯乔治·梅森大学心理学助理教授。杰克没有从事这两项研究,而是在Gendaar的共同投资者。与性别相关的发现支持她的团队过去的研究,暗示了运动皮层自闭症特定性别差异

杰克说:“当我看到多个跨多个站点或多个队列独立运营的调查员出现地区时,我感到更加说服。”

引用本文:https://doi.org/10.53053/cnxk2208


标签: 自闭症 ,,,, 连接性 ,,,, 神经网络 ,,,, 口语版本