Time Varying Functional Connectivity (TVFC) investigates how the interactions among brain regions vary over the course of an fMRI experiment. The transitions between different individual connectivity states can be modulated by changes in underlying physiological mechanisms that drive functional network dynamics, e.g., changes in attention or cognitive effort as measured by pupil dilation. In this paper, we develop a multi-subject Bayesian framework for estimating dynamic functional networks as a function of time-varying exogenous physiological covariates that are simultaneously recorded in each subject during the fMRI experiment. More specifically, we consider a dynamic Gaussian graphical model approach, where a non-homogeneous hidden Markov model is employed to classify the fMRI time series into latent neurological states, borrowing strength over the entire time course of the experiment. The state-transition probabilities are assumed to vary over time and across subjects, as a function of the underlying covariates, allowing for the estimation of recurrent connectivity patterns and the sharing of networks among the subjects. Our modeling approach further assumes sparsity in the network structures, via shrinkage priors. We achieve edge selection in the estimated graph structures, by introducing a multi-comparison procedure for shrinkage-based inferences with Bayesian false discovery rate control. We apply our modeling framework on a resting-state experiment where fMRI data have been collected concurrently with pupillometry measurements, leading us to assess the heterogeneity of the effects of changes in pupil dilation, previously linked to changes in norepinephrine-containing locus coeruleus, on the subjects' propensity to change connectivity states.


翻译:功能互连性( TVFC) 调查大脑区域之间的相互作用在FMRI实验过程中是如何变化的。 不同的个体互连性国家之间的过渡可以通过驱动功能网络动态的内在生理机制的变化来调节, 例如,通过学生变相测量的注意力或认知努力的变化。 在本文中, 我们开发了一个多主题的贝叶斯框架, 用于估算动态功能网络, 作为时间变化的外生生理共变函数的函数, 在FMRI实验中每个主题同时记录。 更具体地说, 我们考虑一种动态高斯的图形模型方法, 使用非相异的隐藏的马尔科夫模型将FMRI时间序列分类到潜在的神经系统状态, 在整个实验过程中, 将注意力变化或认知努力的强度借用。 作为基础变异函数的函数, 允许对经常连连通性模式进行估计, 以及各主体之间网络的共享。 我们的建模方法进一步假设网络结构的封闭性, 通过缩缩前的轨迹隐隐隐隐性模式, 我们的深度选择了前期的测算模型, 在测算模型结构中, 我们的测算中, 我们的测算的测算中, 的测算中, 我们的测序的测算的测序的测算的测算框架 采用了了我们测算中, 的测算的测算 的测算的测算的测算的测算结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构,, 的测测算了我们用测算了我们的测算的测算中, 的测算了我们用测算了我们用测测测测算了我们的测测算了我们测测测测测算了我们测测测测测测测的测的测的测测测的测测测测测测测测测算结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月4日
VIP会员
相关VIP内容
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员