亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

BrainGNN: Interpretable Brain Graph Neural Network for fMRI Analysis

计算机科学 联营 人工智能 神经影像学 模式识别(心理学) 人类连接体项目 机器学习 功能磁共振成像 图形 连接体 心理学 神经科学 功能连接 理论计算机科学
作者
Xiaoxiao Li,Yuan Zhou,Nicha C. Dvornek,Muhan Zhang,Siyuan Gao,Juntang Zhuang,Dustin Scheinost,Lawrence H. Staib,Pamela Ventola,James S. Duncan
出处
期刊:Medical Image Analysis [Elsevier BV]
卷期号:74: 102233-102233 被引量:650
标识
DOI:10.1016/j.media.2021.102233
摘要

Understanding which brain regions are related to a specific neurological disorder or cognitive stimuli has been an important area of neuroimaging research. We propose BrainGNN, a graph neural network (GNN) framework to analyze functional magnetic resonance images (fMRI) and discover neurological biomarkers. Considering the special property of brain graphs, we design novel ROI-aware graph convolutional (Ra-GConv) layers that leverage the topological and functional information of fMRI. Motivated by the need for transparency in medical image analysis, our BrainGNN contains ROI-selection pooling layers (R-pool) that highlight salient ROIs (nodes in the graph), so that we can infer which ROIs are important for prediction. Furthermore, we propose regularization terms—unit loss, topK pooling (TPK) loss and group-level consistency (GLC) loss—on pooling results to encourage reasonable ROI-selection and provide flexibility to encourage either fully individual- or patterns that agree with group-level data. We apply the BrainGNN framework on two independent fMRI datasets: an Autism Spectrum Disorder (ASD) fMRI dataset and data from the Human Connectome Project (HCP) 900 Subject Release. We investigate different choices of the hyper-parameters and show that BrainGNN outperforms the alternative fMRI image analysis methods in terms of four different evaluation metrics. The obtained community clustering and salient ROI detection results show a high correspondence with the previous neuroimaging-derived evidence of biomarkers for ASD and specific task states decoded for HCP. Our code is available at https://github.com/xxlya/BrainGNN_Pytorch
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
逍遥游完成签到,获得积分10
7秒前
19秒前
可爱的一兰完成签到,获得积分10
25秒前
顾矜的应助被科研通管家采纳,获得10
27秒前
32秒前
41秒前
48秒前
49秒前
hll发布了新的文献求助10
51秒前
1分钟前
Owen的应助被hll采纳,获得10
1分钟前
瘦瘦的如冰完成签到,获得积分10
1分钟前
稻米完成签到 ,获得积分10
1分钟前
缓慢的晓夏完成签到,获得积分10
1分钟前
朴素的宛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
称心的随阴完成签到,获得积分10
1分钟前
好好学习发布了新的文献求助60
1分钟前
情怀的应助被yingying采纳,获得30
1分钟前
2分钟前
张鱼哥完成签到 ,获得积分10
2分钟前
魔幻萃完成签到,获得积分10
2分钟前
hll发布了新的文献求助10
2分钟前
yingying完成签到,获得积分10
2分钟前
情怀的应助被hll采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
369ninja发布了新的文献求助10
2分钟前
标致的大船完成签到,获得积分10
2分钟前
文曦完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
复杂鸵鸟完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
catherine完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
自然煜城发布了新的文献求助10
3分钟前
孔秋词完成签到,获得积分10
3分钟前
朴实的懿轩完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
小巧孤兰完成签到,获得积分10
3分钟前
azhiyuan完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8108586
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9516458
关于积分的说明 21503235
捐赠科研通 7685118
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3410902
关于科研通互助平台的介绍 2538191
邀请新用户注册赠送积分活动 2450840