論文の概要: ASDFormer: A Transformer with Mixtures of Pooling-Classifier Experts for Robust Autism Diagnosis and Biomarker Discovery
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.14005v1
- Date: Tue, 19 Aug 2025 17:05:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-20 15:36:32.023043
- Title: ASDFormer: A Transformer with Mixtures of Pooling-Classifier Experts for Robust Autism Diagnosis and Biomarker Discovery
- Title(参考訳): ASDFormer:ロバスト自閉症診断とバイオマーカー発見のためのプール分類専門家の混在したトランスフォーマー
- Authors: Mohammad Izadi, Mehran Safayani,
- Abstract要約: ASDFormerはトランスフォーマーベースのアーキテクチャで、ASDに関連するニューラルシグネチャをキャプチャするために、Mixture of Pooling-Classifier Experts (MoE)を組み込んでいる。
ASDFormerは最先端の診断精度を実現し、ASDに関連する機能的接続障害に対する堅牢な洞察を明らかにする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.480954510970526
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Autism Spectrum Disorder (ASD) is a complex neurodevelopmental condition marked by disruptions in brain connectivity. Functional MRI (fMRI) offers a non-invasive window into large-scale neural dynamics by measuring blood-oxygen-level-dependent (BOLD) signals across the brain. These signals can be modeled as interactions among Regions of Interest (ROIs), which are grouped into functional communities based on their underlying roles in brain function. Emerging evidence suggests that connectivity patterns within and between these communities are particularly sensitive to ASD-related alterations. Effectively capturing these patterns and identifying interactions that deviate from typical development is essential for improving ASD diagnosis and enabling biomarker discovery. In this work, we introduce ASDFormer, a Transformer-based architecture that incorporates a Mixture of Pooling-Classifier Experts (MoE) to capture neural signatures associated with ASD. By integrating multiple specialized expert branches with attention mechanisms, ASDFormer adaptively emphasizes different brain regions and connectivity patterns relevant to autism. This enables both improved classification performance and more interpretable identification of disorder-related biomarkers. Applied to the ABIDE dataset, ASDFormer achieves state-of-the-art diagnostic accuracy and reveals robust insights into functional connectivity disruptions linked to ASD, highlighting its potential as a tool for biomarker discovery.
- Abstract(参考訳): 自閉症スペクトラム障害(Autism Spectrum disorder、ASD)は、脳の接続の障害を特徴とする複雑な神経発達状態である。
機能MRI(Functional MRI)は、脳全体にわたる血液酸素レベル依存(BOLD)シグナルを測定することで、大規模な神経力学に非侵襲的な窓を提供する。
これらのシグナルは、関心の領域(ROI)間の相互作用としてモデル化することができ、脳機能における基礎的な役割に基づいて機能的なコミュニティにグループ化される。
新たな証拠は、これらのコミュニティ内とコミュニティ間の接続パターンが特にASD関連の変更に敏感であることを示している。
これらのパターンを効果的に捕捉し、典型的な発達から逸脱する相互作用を識別することは、ASD診断を改善し、バイオマーカー発見を可能にするために不可欠である。
本研究では,ASDに関連付けられたニューラルシグネチャを捉えるために,ポリシング分類エキスパート(MoE)を組み込んだトランスフォーマーベースのアーキテクチャであるASDFormerを紹介する。
複数の専門的なブランチと注意機構を統合することで、ASDFormerは、自閉症に関連するさまざまな脳領域と接続パターンを適応的に強調する。
これにより、分類性能の向上と障害関連バイオマーカーのより解釈可能な識別が可能になる。
ABIDEデータセットに適用されたASDFormerは、最先端の診断精度を実現し、ASDに関連する機能的接続障害に関する堅牢な洞察を明らかにし、バイオマーカー発見のツールとしての可能性を強調している。
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