利用青少年大脑认知发展研究来改善从较小的复制样本中神经成像的行为预测
Carolina Makowski1,2, Timothy T Brown3, Weiqi Zhao1,4
1Center for Multimodal Imaging and Genetics, University of California San Diego, La Jolla, California, USA.
bioRxiv : the preprint server for biology
|July 3, 2023
概括
大规模的大脑成像研究可以确定可重现的大脑行为联系. 应用于磁共振成像 (MRI) 数据的多变量方法需要小的复制样本来预测认知特征.
科学领域:
- 神经成像是一种神经成像.
- 发育神经科学的发展神经科学.
- 认知神经科学 认知神经科学
背景情况:
- 磁共振成像 (MRI) 被广泛用于将大脑结构和功能与人类特征联系起来.
- 最近的研究质疑MRI对认知特征的预测能力,并引用了较低的行为变异性.
- 青少年大脑认知发展 (ABCD) 研究提供了大规模的数据来调查可重现性.
研究的目的:
- 用MRI数据确定可重现的大脑行为关联所需的样本大小.
- 评估跨成像模式的单变量和多变量方法.
- 在转化神经发育研究中为神经成像研究提供信息.
主要方法:
- 在ABCD研究中利用了数千名儿童的基线数据.
- 应用单变量和多变量统计方法对结构和功能MRI数据.
- 计算所需的复制样本大小,以检测大脑行为关联.
主要成果:
- 多变量方法确定了与认知表型相关的大脑架构的可重现模式.
- 对于工作记忆的功能性MRI,复制只需要41个个体.
- 结构性MRI需要大约100名受试者进行复制.
- 使用工作记忆任务fMRI的多变量认知预测在复制样本中的98个受试者中得到了充分的支持,即使发现数据有限.
结论:
- 神经成像在翻译性神经发育研究中起着至关重要的作用.
- 大规模的发现可以指导在较小样本中进行可重现的大脑行为关联研究.
- 多变量方法提高神经成像研究的力量和效率.
