Neuroimaging biomarkers that distinguish between typical brain aging and Alzheimer's disease (AD) are valuable for determining how much each contributes to cognitive decline. Machine learning models can derive multi-variate brain change patterns related to the two processes, including the SPARE-AD (Spatial Patterns of Atrophy for Recognition of Alzheimer's Disease) and SPARE-BA (of Brain Aging) investigated herein. However, substantial overlap between brain regions affected in the two processes confounds measuring them independently. We present a methodology toward disentangling the two. T1-weighted MRI images of 4,054 participants (48-95 years) with AD, mild cognitive impairment (MCI), or cognitively normal (CN) diagnoses from the iSTAGING (Imaging-based coordinate SysTem for AGIng and NeurodeGenerative diseases) consortium were analyzed. First, a subset of AD patients and CN adults were selected based purely on clinical diagnoses to train SPARE-BA1 (regression of age using CN individuals) and SPARE-AD1 (classification of CN versus AD). Second, analogous groups were selected based on clinical and molecular markers to train SPARE-BA2 and SPARE-AD2: amyloid-positive (A+) AD continuum group (consisting of A+AD, A+MCI, and A+ and tau-positive CN individuals) and amyloid-negative (A-) CN group. Finally, the combined group of the AD continuum and A-/CN individuals was used to train SPARE-BA3, with the intention to estimate brain age regardless of AD-related brain changes. Disentangled SPARE models derived brain patterns that were more specific to the two types of the brain changes. Correlation between the SPARE-BA and SPARE-AD was significantly reduced. Correlation of disentangled SPARE-AD was non-inferior to the molecular measurements and to the number of APOE4 alleles, but was less to AD-related psychometric test scores, suggesting contribution of advanced brain aging to these scores.


翻译:将典型的大脑老化和阿尔茨海默氏病(AD)区分开来的生物标志中,将典型的大脑老化和阿尔茨海默氏病(AD)区分开来,对于确定每种疾病对认知下降的贡献有多大是有价值的。机器学习模型可以得出与这两个过程有关的多变大脑变化模式,包括SAPARE-AD(承认阿尔茨海默氏病的萎缩模式)和SPARE-BA(大脑进化)所有调查。然而,在两个过程中受影响的大脑区域之间有很大的重叠,我们展示了一种方法来分解这两种疾病。T1加权的MRI图像,4 054参与者(48-95岁)的T1加权MRI图像(48-95岁),有AD、轻度认知障碍(MCI)的大脑变化模式,或认知正常的 iSTAGA(以STem 和NAAAAAA(亚纳亚士亚士亚氏)的货币和SAAA(AAAAAAA)的亚运和AAAAAAAAAAA(进化)类和AAAAAAAAAAAAAAA(亚纳基)的肝和AAAA和AAAAAAAA(基)的肝和AAAAAAAA(基)的肝和AAA(基)的肝和AAAAAAAAAAA(基)的分级的分数的分数组,选择的分数组的肝和A和AAAAAAAAA)的分数(基)的分数组的分数)的分数组,选择的分。的分。和A,选择组和AA)的分的分数组的分。。

0
下载
关闭预览

相关内容

Cognition:Cognition:International Journal of Cognitive Science Explanation:认知:国际认知科学杂志。 Publisher:Elsevier。 SIT: http://www.journals.elsevier.com/cognition/
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29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
已删除
将门创投
5+阅读 · 2019年4月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
医学 | 顶级SCI期刊专刊/国际会议信息4条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年12月28日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
人工智能 | 国际会议/SCI期刊约稿信息9条
Call4Papers
3+阅读 · 2018年1月12日
人工智能 | 国际会议截稿信息5条
Call4Papers
6+阅读 · 2017年11月22日
Andrew NG的新书《Machine Learning Yearning》
我爱机器学习
11+阅读 · 2016年12月7日
Arxiv
7+阅读 · 2020年10月9日
Arxiv
7+阅读 · 2018年1月21日
VIP会员
相关VIP内容
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
相关资讯
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
已删除
将门创投
5+阅读 · 2019年4月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
医学 | 顶级SCI期刊专刊/国际会议信息4条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年12月28日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
人工智能 | 国际会议/SCI期刊约稿信息9条
Call4Papers
3+阅读 · 2018年1月12日
人工智能 | 国际会议截稿信息5条
Call4Papers
6+阅读 · 2017年11月22日
Andrew NG的新书《Machine Learning Yearning》
我爱机器学习
11+阅读 · 2016年12月7日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员