Több MRI-módszer integrálása javítja a kognitív képességek előrejelzését

Több MRI-módszer integrálása javítja a kognitív képességek előrejelzését

A kognitív képességek agyi képalkotásból való előrejelzése régóta a kognitív idegtudomány központi célja. Míg a gépi tanulás szerény mértékben javította az agyi MRI-adatokat használó előrejelzéseket, a legtöbb tanulmány egyetlen MRI-módszerre támaszkodik. Narun Pat és munkatársai több MRI-módszert integráltak a halmozásnak nevezett technikán keresztül.

A módszer egyesíti a strukturális MRI-t (pl. kérgi vastagság), a nyugalmi állapotot és a feladat-alapú funkcionális kapcsolatot, valamint a feladat által kiváltott vér oxigénszint-függő (BOLD) kontrasztjait, hogy a kognitív funkció robusztusabb neurális markerét hozza létre. A szerzők 2131, 22 és 100 év közötti résztvevő adatait elemezték három nagy MRI-adatkészletből az Egyesült Államokban és Új-Zélandon. A három adathalmazban a következetes halmozás és jelentősen javította a szkennerről gyűjtött kognitív teszteredmények előrejelzését. A szerzők a módszert a Dunedin Multidiszciplináris Egészségügyi és Fejlődési Tanulmányban alkalmazták annak felmérésére, hogy a halmozás képes-e megragadni a stabil kognitív vonásokat. A 45 éves korban végzett agyi képalkotás segítségével a modell kognitív pontszámokat jósolt meg gyermekkorban (7, 9 és 11 éves korban), 0,52-es korrelációval, ami jelentős prediktív pontosságot ismert fel. A halmozás az MRI-alapú modelleknél is komoly kihívással szembesült: a teszt-újrateszt megbízhatóság – az egyéni rangsorok időbeli stabilitása. A jobb konzisztencia azt sugallja, hogy a halmozás lehetővé teszi az MRI-adatok tartósabb egyéni különbségeinek rögzítését a kognitív képességekben, mint az egyedi MRI-modalitású modellek.

Végül a kutatók úgy értékelték a halmozás általánosíthatóságát, hogy egy adathalmazon tanultak, és egy különálló, független adatkészleten teszteltek. A feladatprotokollok eltérései miatt a szerzők nem tudtak több fontos MRI-módszert belefoglalni. Ennek ellenére a modell 0,25-ös Pearson-korrelációt ért el. Bár ez alacsonyabb volt, mint az adathalmazon belüli teljesítmény, a korreláció mégis jelentős mértékű kereszt-minta alkalmazhatóságot mutatott. A szerzők szerint a tanulmány értékes mércét állít fel arra vonatkozóan, hogy a halmozás hogyan erősítheti meg az agyi MRI mint a kognitív funkciók megbízható és robusztus idegi markereként történő használatát.

Források: