随机森林和沙普利添加剂扩展预测了在自闭症随机临床试验中,催产素对参与突出和感觉运动处理的大脑功能网络的向影响
Elissar Andari1,2,3,4, Kaundinya Gopinath5, Erin O'Leary6,7
1Department of Neurosciences and Psychiatry, College of Medicine and Life Sciences, University of Toledo, Toledo, OH, USA. eandari@gmail.com.
概括
鼻内催产素 (IN-OXT) 在治疗自闭症谱系障碍 (ASD) 和社会缺陷方面表现有前途. 更高的剂量,特别是48 IU,在正常化大脑连接方面更有效,这表明未来ASD治疗的潜力.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 精神病学是一个精神病学.
- 遗传学 是一个遗传学.
背景情况:
- 鼻内催产素 (IN-OXT) 已显示出在解决自闭症谱系障碍 (ASD) 中的社会缺陷方面的潜力.
- 然而,长期试验结果不一致,需要进一步调查其确切的影响.
- 了解IN-OXT对大脑功能的剂量依赖影响对于优化其治疗应用至关重要.
研究的目的:
- 调查鼻内催产素 (IN-OXT) 对患有自闭症谱系障碍 (ASD) 的成年人静止状态功能连接 (rsFC) 的剂量依赖作用.
- 为了确定ASD中特定的大脑网络的改变,并评估IN-OXT如何调节这些连接.
- 探索潜在的生物标志物,如OXT受体甲基化,可以预测治疗反应.
主要方法:
- 一个双盲的,安慰剂控制的,在受试者内部的设计被采用了30名男性成年人与ASD和17个神经类型的对照.
- 参与者接受了IN-OXT (0 IU,8 IU,24 IU,48 IU) 或安慰剂的不同剂量.
- 机器学习,包括随机森林分析和Shapely Additive解释,用于分析rsFC数据并确定ASD和IN-OXT效应的预测因素.
主要成果:
- 机器学习模型准确地预测了ASD诊断,AUC为94%.
- 自闭症缺陷的关键预测因素包括突出/同情和视觉网络中的低连接性,以及奖励,感觉运动和思维理论网络中的超连接性.
- IN-OXT在正常化这些连接模式方面表现出剂量依赖的作用,较高剂量 (48 IU) 显示出更大的疗效.
结论:
- 可能需要更高剂量的鼻内催产素来有效地增强ASD患者的同情反应.
- 具有较低DNA OXT受体甲基化和较不严重的临床症状的ASD患者可能从IN-OXT治疗中获益最多.
- 机器学习方法提供了一种数据驱动的方法,以完善对催产素效应的理解,并指导未来ASD临床试验.
