resting-state時のfMRI機能的結合ネットワークにおける比例閾値処理とpatient-controlコネクトーム研究の結果:問題と推奨事項について

Proportional thresholding in resting-state fMRI functional connectivity networks and consequences for patient-control connectome studies: Issues and recommendations
van den Heuvel, Martijn P and de Lange, Siemon C and Zalesky, Andrew and Seguin, Caio and Yeo, BT Thomas and Schmidt, Ruben Neuroimage, vol. 152, pp. 437-449, 15 May 2017

グラフ理論分析は,神経学的および精神医学的脳障害における脳の切断性の検査における重要なツールとなっている. 機能的グラフまたはネットワークの構築における一般的な分析手順には,接続性マトリックスの「閾値設定」が含まれ,ネットワーク組織が評価されるグラフ形成のエッジセットを選択する.エッジの絶対数の系統的な違いを避けるために,case-control研究で「絶対閾値」の使用に反対し,代わりに、データセット全体で等しいネットワーク密度を確保する「比例閾値」の使用を提案した.ここでは,機能的マトリックスの構築とそれに続くpatient-control機能的コネクトーム研究においてグラフ分析に対する比例閾値の影響を体系的に研究した. いくつかの簡単な実験で,patient-control間でよく見られる機能的接続性(FC)の全体的な強度の違いが,ネットワーク組織のグループ間の違いに予測可能な結果をもたらすことがあることを示す. 全体的なFCが低い個々のネットワークでは,比例閾値アルゴリズムは,低い相関に基づいてより多くのエッジを選択する必要がある.経験的および人工的なpatient-controlデータセット全体で,patientまたはcontroalグループのFC全体のレベルが低いと,ネットワーク効率とクラスタリングに違いが生じることが多く,被験者間のFCの違いは人為的に膨らまされるか,またはネットワーク組織の違いに変換されることを示唆している.我々はpatient-control研究における比例閾値の注意事項について通知する.patient-control研究では,グループはFC全体でグループ間差を示す.将来のpatient-contro機能的コネクトーム研究において,FCの全体的な影響を調べ,報告し,考慮にする方法について勧告を行う.