在长度研究中从基线皮层厚度预测发育规范
Philipp Seidel1,2, Tobias Kaufmann1,2,3, Thomas Wolfers1,2
1Department of Psychiatry and Psychotherapy, Tübingen Center for Mental Health, University of Tübingen, Germany.
bioRxiv : the preprint server for biology
|August 6, 2025
概括
与标准横截面模型 (C-Norms) 相比,新的纵向大脑模型 (B-Norms) 可以更好地预测青年的皮质厚度变化. B-规范对发育过程表现出更大的敏感性,增强对规范性大脑发育的理解.
科学领域:
- 计算精神病学是一种计算精神病学.
- 神经成像是一种神经成像.
- 发育神经科学的发展神经科学.
背景情况:
- 规范模型对于理解大脑结构相对于人口规范的个体差异至关重要.
- 现有的模型主要使用横截面数据,限制了它们捕捉纵向大脑变化的能力.
- 青少年大脑认知发展 (ABCD) 研究为开发先进的规范模型提供了宝贵的纵向数据.
研究的目的:
- 开发和验证特定于性别的基线综合规范 (B-规范),用于预测皮质厚度的纵向变化.
- 将B-规范与标准横截面规范 (C-规范) 的预测准确性进行比较.
- 评估B-规范对青少年发展过程的敏感性.
主要方法:
- 利用了三个时间点 (基线,2年,4年随访) 的ABCD研究中的纵向脑成像数据 (皮层厚度).
- 使用基线和2年随访数据培训的性别特定B-规范,包括基线厚度,基线年龄和随访年龄.
- 用独立的纵向数据进行样本外测试,比较B-规范与特定性别的C-规范 (基于年龄).
主要成果:
- 在几乎所有皮层区域中,B-规范表现出比C-规范更好的匹配和更高的解释变异.
- 在2年和4年的随访时间点之间没有观察到模型性能的显著差异.
- B-Norms在四个皮质区域中发现了与青春期变化的关联,而C-Norms没有观察到这种敏感性.
结论:
- 基线综合规范 (B-Norms) 提供了一个更准确和更敏感的方法来建模青年的纵向结构性大脑变化.
- B-规范有可能更好地捕捉大脑结构中的规范变化和发育轨迹.
- 这些发现促进了规范建模在计算精神病学和发育神经科学中的应用.
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