Mapping Multi-Modal Brain Connectome for Brain Disorder Diagnosis via Cross-Modal Mutual Learning

连接体 情态动词 计算机科学 人工智能 机器学习 杠杆(统计) 图形 相互信息 模式识别(心理学) 理论计算机科学 功能连接 神经科学 心理学 化学 高分子化学
作者
Yanwu Yang,Chenfei Ye,Xutao Guo,Tao Wu,Yang Xiang,Ting Ma
出处
期刊:IEEE Transactions on Medical Imaging [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:43 (1): 108-121 被引量:40
标识
DOI:10.1109/tmi.2023.3294967
摘要

Recently, the study of multi-modal brain connectome has recorded a tremendous increase and facilitated the diagnosis of brain disorders. In this paradigm, functional and structural networks, e.g., functional and structural connectivity derived from fMRI and DTI, are in some manner interacted but are not necessarily linearly related. Accordingly, there remains a great challenge to leverage complementary information for brain connectome analysis. Recently, Graph Convolutional Networks (GNN) have been widely applied to the fusion of multi-modal brain connectome. However, most existing GNN methods fail to couple inter-modal relationships. In this regard, we propose a Cross-modal Graph Neural Network (Cross-GNN) that captures inter-modal dependencies through dynamic graph learning and mutual learning. Specifically, the inter-modal representations are attentively coupled into a compositional space for reasoning inter-modal dependencies. Additionally, we investigate mutual learning in explicit and implicit ways: (1) Cross-modal representations are obtained by cross-embedding explicitly based on the inter-modal correspondence matrix. (2) We propose a cross-modal distillation method to implicitly regularize latent representations with cross-modal semantic contexts. We carry out statistical analysis on the attentively learned correspondence matrices to evaluate inter-modal relationships for associating disease biomarkers. Our extensive experiments on three datasets demonstrate the superiority of our proposed method for disease diagnosis with promising prediction performance and multi-modal connectome biomarker location.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
YANBINGHANG发布了新的文献求助20
刚刚
沐雨汐完成签到,获得积分10
1秒前
ssxxx发布了新的文献求助10
2秒前
CarlDong关注了科研通微信公众号
5秒前
shadow完成签到,获得积分10
7秒前
百事可爱完成签到 ,获得积分10
8秒前
小玲子完成签到 ,获得积分10
10秒前
无奈醉柳完成签到 ,获得积分10
10秒前
搜集达人应助LYZSh采纳,获得10
10秒前
c1302128340完成签到,获得积分10
12秒前
March完成签到,获得积分10
15秒前
weng完成签到,获得积分10
16秒前
flying完成签到 ,获得积分10
17秒前
Asumita完成签到,获得积分10
19秒前
Sleven完成签到,获得积分10
19秒前
小心翼翼发布了新的文献求助30
19秒前
19秒前
sweet完成签到 ,获得积分10
19秒前
青黛完成签到 ,获得积分10
21秒前
LYZSh发布了新的文献求助10
23秒前
波波波波波6764完成签到 ,获得积分10
24秒前
爱听歌契完成签到 ,获得积分10
25秒前
彭于晏应助YANBINGHANG采纳,获得10
26秒前
仙女完成签到 ,获得积分10
28秒前
小蘑菇应助LYZSh采纳,获得10
32秒前
leotao完成签到,获得积分10
33秒前
xue完成签到 ,获得积分10
36秒前
Richard完成签到 ,获得积分10
39秒前
Lauren完成签到 ,获得积分10
41秒前
41秒前
海之恋心完成签到 ,获得积分10
42秒前
LS完成签到,获得积分10
43秒前
苗苗043完成签到 ,获得积分10
43秒前
Singhi完成签到,获得积分10
48秒前
姚世娇完成签到 ,获得积分10
50秒前
53秒前
Felicity完成签到 ,获得积分10
54秒前
zx完成签到 ,获得积分10
54秒前
祁灵枫完成签到,获得积分10
56秒前
清风完成签到 ,获得积分10
56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
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
Optimisation de cristallisation en solution de deux composés organiques en vue de leur purification 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5079657
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4297858
关于积分的说明 13388927
捐赠科研通 4121055
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2257039
邀请新用户注册赠送积分活动 1261302
关于科研通互助平台的介绍 1195376