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
月儿完成签到 ,获得积分10
16秒前
22秒前
23秒前
23秒前
24秒前
25秒前
28秒前
30秒前
31秒前
33秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得30
33秒前
33秒前
33秒前
34秒前
35秒前
35秒前
36秒前
37秒前
darcyz发布了新的文献求助10
38秒前
darcyz发布了新的文献求助10
38秒前
darcyz发布了新的文献求助10
38秒前
darcyz发布了新的文献求助30
38秒前
darcyz发布了新的文献求助10
38秒前
darcyz发布了新的文献求助10
39秒前
darcyz发布了新的文献求助10
39秒前
darcyz发布了新的文献求助10
39秒前
darcyz发布了新的文献求助10
39秒前
darcyz发布了新的文献求助10
39秒前
darcyz发布了新的文献求助10
39秒前
darcyz发布了新的文献求助10
39秒前
darcyz发布了新的文献求助10
39秒前
darcyz发布了新的文献求助10
39秒前
darcyz发布了新的文献求助10
39秒前
darcyz发布了新的文献求助10
39秒前
darcyz发布了新的文献求助10
39秒前
darcyz发布了新的文献求助10
39秒前
darcyz发布了新的文献求助10
39秒前
darcyz发布了新的文献求助10
39秒前
darcyz发布了新的文献求助10
39秒前
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
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Development Across Adulthood 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6451227
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263198
关于积分的说明 17606045
捐赠科研通 5515980
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903573
邀请新用户注册赠送积分活动 1880610
关于科研通互助平台的介绍 1722625