Multi-Scale Dynamic Graph Learning for Brain Disorder Detection With Functional MRI

动态功能连接 功能磁共振成像 计算机科学 人工智能 图形 模式识别(心理学) 静息状态功能磁共振成像 比例(比率) 功能连接 图论 机器学习 神经科学 理论计算机科学 数学 地图学 心理学 组合数学 地理
作者
Yunling Ma,Qianqian Wang,Liang Cao,Long Li,Chaojun Zhang,Lishan Qiao,Mingxia Liu
出处
期刊:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:31: 3501-3512 被引量:17
标识
DOI:10.1109/tnsre.2023.3309847
摘要

Resting-state functional magnetic resonance imaging (rs-fMRI) has been widely used in the detection of brain disorders such as autism spectrum disorder based on various machine/deep learning techniques. Learning-based methods typically rely on functional connectivity networks (FCNs) derived from blood-oxygen-level-dependent time series of rs-fMRI data to capture interactions between brain regions-of-interest (ROIs). Graph neural networks have been recently used to extract fMRI features from graph-structured FCNs, but cannot effectively characterize spatiotemporal dynamics of FCNs, e.g., the functional connectivity of brain ROIs is dynamically changing in a short period of time. Also, many studies usually focus on single-scale topology of FCN, thereby ignoring the potential complementary topological information of FCN at different spatial resolutions. To this end, in this paper, we propose a multi-scale dynamic graph learning (MDGL) framework to capture multi-scale spatiotemporal dynamic representations of rs-fMRI data for automated brain disorder diagnosis. The MDGL framework consists of three major components: 1) multi-scale dynamic FCN construction using multiple brain atlases to model multi-scale topological information, 2) multi-scale dynamic graph representation learning to capture spatiotemporal information conveyed in fMRI data, and 3) multi-scale feature fusion and classification. Experimental results on two datasets show that MDGL outperforms several state-of-the-art methods.

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
1秒前
立青完成签到,获得积分10
2秒前
5秒前
麻辣小龙虾完成签到,获得积分10
6秒前
Hello应助SnowyKwok采纳,获得10
6秒前
NexusExplorer应助立青采纳,获得10
6秒前
Lily完成签到,获得积分10
7秒前
完美世界应助SRsora采纳,获得10
7秒前
Twonej应助粥粥爱糊糊采纳,获得30
8秒前
Zz发布了新的文献求助10
8秒前
默cm完成签到,获得积分10
9秒前
呆萌念云完成签到 ,获得积分10
9秒前
学不通发布了新的文献求助10
9秒前
NexusExplorer应助易安采纳,获得10
11秒前
dew应助可可豆战士采纳,获得100
12秒前
科研通AI6.1应助Sunnig盈采纳,获得10
15秒前
李健应助天涯明月采纳,获得10
15秒前
SSY完成签到,获得积分10
16秒前
木子李完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
gxs完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
Twonej举报zrw求助涉嫌违规
20秒前
kai完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
CodeCraft应助玄xuan采纳,获得10
21秒前
科研通AI6.3应助真瑞卍采纳,获得10
22秒前
我是老大应助gxs采纳,获得10
23秒前
阔达的背包完成签到 ,获得积分10
23秒前
25秒前
菊爱花发布了新的文献求助10
25秒前
2339822272发布了新的文献求助10
27秒前
abtitw完成签到,获得积分10
27秒前
吭吭菜菜完成签到,获得积分10
28秒前
30秒前
朴素代芙完成签到,获得积分10
30秒前
Lucas应助李昊泽采纳,获得10
31秒前
岸上牛完成签到,获得积分10
32秒前
meimei完成签到 ,获得积分10
32秒前
ADJ完成签到,获得积分10
33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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6437617
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8252063
关于积分的说明 17558310
捐赠科研通 5496115
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898680
邀请新用户注册赠送积分活动 1875337
关于科研通互助平台的介绍 1716355