The topology of fMRI-based networks defines the performance of a graph neural network for the classification of patients with major depressive disorder

过度拟合 计算机科学 人工智能 图形 深度学习 分类器(UML) 人工神经网络 模式识别(心理学) 神经影像学 功能连接 机器学习 功率图分析 重性抑郁障碍 理论计算机科学 认知 心理学 神经科学
作者
Elena Pitsik,Vladimir Maksimenko,Semen Kurkin,Alexander Sergeev,Drozdstoy Stoyanov,Rositsa Paunova,Sevdalina Kandilarova,Denitsa Simeonova,Alexander E. Hramov
出处
期刊:Chaos Solitons & Fractals [Elsevier]
卷期号:167: 113041-113041 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.chaos.2022.113041
摘要

Deep learning approaches are state-of-the-art computational tools employed at analyzing big data in fundamental and applied science. Recently, they gained popularity in neuroscience and medicine due to their ability to recognize hidden patterns and nonlinear relations in large amounts of nonstationary and ambiguous neuroimaging biomedical data. Analysis of functional connectivity matrices is a perfect example of such a computational task assigned to deep learning. Here, we trained a graph neural network (GNN) to classify the major depressive disorder (MDD) based on the topological features of the brain functional connectivity identified using fMRI technology. We show that the most important feature of the functional brain network is the shortest path, which defines the optimal number of GNN layers to ensure the most accurate classification in patients with MDD. The proposed GNN-based classifier reaches an accuracy of 93%, which is in line with the achievements of the best connectivity-based classifiers for MDD. The maximal F1-score is observed when we input the sparse graph consisting of 2.5% of the connections of the original one, which avoids feeding large amounts of data to the GNN and reduces overfitting.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
舒服的灰狼完成签到 ,获得积分10
2秒前
临风应助DTH采纳,获得10
3秒前
QDU应助缓慢冰淇淋采纳,获得10
4秒前
JamesPei应助123采纳,获得30
5秒前
llllll完成签到 ,获得积分10
6秒前
啵叽一口完成签到 ,获得积分20
7秒前
毛彬发布了新的文献求助20
9秒前
10秒前
难过代双完成签到,获得积分10
10秒前
研友_Lw7OvL完成签到 ,获得积分10
10秒前
科目三应助个性的半青采纳,获得10
10秒前
11秒前
无私的朝雪完成签到 ,获得积分10
11秒前
一自文又欠完成签到,获得积分10
12秒前
October发布了新的文献求助10
13秒前
李健应助科研通管家采纳,获得30
13秒前
cocolu应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
cocolu应助科研通管家采纳,获得30
13秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
东郭秋凌应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
luoshi应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
孺子发布了新的文献求助150
15秒前
15秒前
仔仔仔平完成签到,获得积分10
17秒前
Spring完成签到 ,获得积分10
17秒前
lanhu完成签到 ,获得积分10
17秒前
Ade发布了新的文献求助10
20秒前
25秒前
October完成签到,获得积分10
25秒前
脑洞疼应助ForestEcho采纳,获得10
29秒前
李嘉完成签到,获得积分20
31秒前
高分求助中
Solution Manual for Strategic Compensation A Human Resource Management Approach 1200
Wanddickenabhängiges Bruchzähigkeitsverhalten und Schädigungsentwicklung in einer Großgusskomponente aus EN-GJS-600-3 1000
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
Glucuronolactone Market Outlook Report: Industry Size, Competition, Trends and Growth Opportunities by Region, YoY Forecasts from 2024 to 2031 800
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Treatise on Estuarine and Coastal Science (Second Edition) Volume 3: Biogeochemical Cycling 2024 500
Zeitschrift für Orient-Archäologie 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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3342189
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2969410
关于积分的说明 8639401
捐赠科研通 2649198
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1450607
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 671949
邀请新用户注册赠送积分活动 661138