論文の概要: Data-Driven Network Neuroscience: On Data Collection and Benchmark
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.12421v5
- Date: Wed, 25 Oct 2023 11:04:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-28 06:02:20.378195
- Title: Data-Driven Network Neuroscience: On Data Collection and Benchmark
- Title(参考訳): データ駆動神経科学 - データ収集とベンチマークについて
- Authors: Jiaxing Xu, Yunhan Yang, David Tse Jung Huang, Sophi Shilpa
Gururajapathy, Yiping Ke, Miao Qiao, Alan Wang, Haribalan Kumar, Josh
McGeown, Eryn Kwon
- Abstract要約: 本稿では,神経科学,機械学習,グラフ解析の交わりにおける潜在的な研究のための,機能的ヒト脳ネットワークデータの収集について述べる。
データセットは6つの異なるソースから始まり、4つの脳の状態をカバーし、合計で2,702人の被験者で構成されている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.796086914275059
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This paper presents a comprehensive and quality collection of functional
human brain network data for potential research in the intersection of
neuroscience, machine learning, and graph analytics. Anatomical and functional
MRI images have been used to understand the functional connectivity of the
human brain and are particularly important in identifying underlying
neurodegenerative conditions such as Alzheimer's, Parkinson's, and Autism.
Recently, the study of the brain in the form of brain networks using machine
learning and graph analytics has become increasingly popular, especially to
predict the early onset of these conditions. A brain network, represented as a
graph, retains rich structural and positional information that traditional
examination methods are unable to capture. However, the lack of publicly
accessible brain network data prevents researchers from data-driven
explorations. One of the main difficulties lies in the complicated
domain-specific preprocessing steps and the exhaustive computation required to
convert the data from MRI images into brain networks. We bridge this gap by
collecting a large amount of MRI images from public databases and a private
source, working with domain experts to make sensible design choices, and
preprocessing the MRI images to produce a collection of brain network datasets.
The datasets originate from 6 different sources, cover 4 brain conditions, and
consist of a total of 2,702 subjects. We test our graph datasets on 12 machine
learning models to provide baselines and validate the data quality on a recent
graph analysis model. To lower the barrier to entry and promote the research in
this interdisciplinary field, we release our brain network data and complete
preprocessing details including codes at
https://doi.org/10.17608/k6.auckland.21397377 and
https://github.com/brainnetuoa/data_driven_network_neuroscience.
- Abstract(参考訳): 本稿では,神経科学,機械学習,グラフ分析の交点研究のための機能的脳ネットワークデータの包括的かつ高品質な収集について述べる。
解剖学的および機能的mri画像は、脳の機能的結合を理解するために用いられており、特にアルツハイマー病、パーキンソン病、自閉症などの神経変性疾患の同定に重要である。
近年、機械学習とグラフ分析を用いた脳ネットワークの形での脳の研究が、特にこれらの状態の早期発生を予測するために人気が高まっている。
グラフとして表される脳ネットワークは、従来の検査方法では捉えられないような豊富な構造と位置情報を保持している。
しかし、公開アクセス可能な脳ネットワークデータの欠如は、研究者がデータ駆動の探索を妨げている。
主な難点の1つは、複雑なドメイン固有の前処理ステップと、mri画像から脳ネットワークへのデータ変換に必要な徹底的な計算である。
我々は、公開データベースとプライベートソースから大量のMRI画像を収集し、ドメインの専門家と協力して適切な設計選択を行い、MRIイメージを前処理して脳ネットワークデータセットのコレクションを作成することで、このギャップを埋める。
データセットは6つの異なるソースから始まり、4つの脳の状態をカバーし、合計で2,702人の被験者で構成されている。
グラフデータセットを12の機械学習モデルでテストし、ベースラインを提供し、最近のグラフ解析モデルでデータ品質を検証する。
この学際分野における参入障壁を低くし、研究を促進するために、我々は脳ネットワークデータと、https://doi.org/10.17608/k6.auckland.21397377およびhttps://github.com/brainnetuoa/data_driven_network_neuroscienceのコードを含む完全な前処理の詳細をリリースする。
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