GraphVar 2.0:機能的ネットワーク特徴量による機械学習用のユーザーフレンドリなツールボックス

GraphVar 2.0: A user-friendly toolbox for machine learning on functional connectivity measures L. Waller, A. Brovkin, L. Dorfschmidt,D. Bzdok,H. Walter,J.D. Kruschwitz
Journal of Neuroscience Methods, Volume 308:, Pages 21-33,1 October 2018

“背景:
我々はこれまでGraphVarを脳機能ネットワーク解析の包括的なグラフ理論解析のための使いやすいMATLABツールボックスとして提示した.ここでは,ツールボックスの包括的な拡張機能を紹介する.これにより,ユーザーは機能的な接続方法や追加機能を介して、簡単にカスタマイズ可能なデコードモデルをシームレスに探索できる.
新たな手法 :
GraphVar 2.0 は機械学習モデル構築,検証,探索を提供する.
機械学習はグラフ理論特徴量と追加変数の任意の組み合わせを使用して実行することができ,ニューロイメージングに柔軟性をもたらす.
結果:
高速一般線形モデル(general linear model : GLM)による脳機能ネットワークの構築やグラフ理論的解析などの以前に統合された機能に加えて,ユーザはconnectivity matrices,graph measuresおよびインポートされた追加変数にわたってカスタマイズ可能な機械学習を実行できるようになった.
新しい拡張機能は,分類と回帰の性能におけるパラメトリック,ノンパラメトリックなテスト,データのエクスポート,図の生成と高品質のエクスポートも提供する.
既存手法との比較:
GraphVar 2.0は,他の既存のツールボックスと比較して,
(1)包括的なカスタマイズ,(2)オールインワンのユーザーフレンドリーなインターフェイス,(3)カスタマイズ可能なモデルデザインおよび手動のハイパーパラメータの入力(4)インタラクティブな結果の探索とデータのエクスポート (5)同じセッション内で複数の結果変数をモデリングするための自動キューシステム,(6)簡単な入門説明書に従う.
結論:
GraphVar 2.0は,機能的ネットワーク解析に基づいた測定法でのエンコード(GLM)およびデコード(ML)モデリングアプローチの包括的で使いやすい探索を可能にし,神経科学のビッグデータをより広範囲のニューロイメージング研究者に容易に扱うことができるようにする.

拡散強調 MRI(DWI-MRI)用ファントム

A Phantom for Diffusion-Weighted MRI (DW-MRI)
Journal of Magnetic Resonance Imaging,vol. 38,no. 1,pp.173-179,2013
20160909 rhagiwara

組織等価拡散率材料を開発し,一般的な生物学的組織に見られる条件を模倣した球状拡散ファントムを構築す る.また,全身の拡散プロトコルから ADC 測定の再現性を評価した.ニッケルドープアガロース/スクロースゲ ルを製造し,組織等価緩和と拡散区画を有する球状の拡散ファントムを構築するため使用した.ゲルの経時安定 性は,ADC の再現性を 1.5 テスラ(T)の臨床システムで評価し,同様の測定を使用し,8 週間の期間モニターし た.ニッケルドープアガロース/スクロースゲルの拡散特性の経時安定性は優れていた.(すべてのファントムの区 画内の ADC の変化 [CV] の平均係数は 1.27 パーセントであった.)アーティファクトの影響を受けたファントム 区画を除く ADC の測定値の平均 CV は 0.76 %で,EPI DW-MRI プロトコルを使用した ADC 測定の再現性は非 常に良好であることを示した.ニッケルドープアガロース/スクロースゲルは,MRI 拡散測定のための標準物質と して使用し,ADC に対する優れた短期安定性が示された.これらの材料で作られたファントムは,DW-MRI プ ロトコルを最適化,DW-MRI のための新規なパルスシーケンスを開発,または電界強度,ベンダー,そして撮像 の中心で ADC 値を比較する上で非常に貴重になり得る.

事象関連 fNIRS:この計測に信頼性があるのか

Event-related functional near-infrared spectroscopy(fNIRS): Are the measurements reliable?
NeuroImage, vol. 31, no. 1, pp. 116 – 124, 2006

本実験の目的は,事象関連 fNIRS の再試験信頼性の調査をすることである.周期的なチェッカーボード刺激により,後頭葉において独立した機能的活性が引き起こされた.52 チャンネルの fNIRS を用いて計測し,12 人の被験者には 2 セッションで計 60 回の視覚刺激の実験を行ってもらった.再試験のインターバルとして 3 週間あけ.散布図により補足される t 値の差異の線形相関,活性チャンネル量や活性位置の決定のための再現性の指標だけでなく級内相関係数を算出した.グループ間比較による結果では,級内相関係数や活性チャンネル量と活性位置の決定により定量化された素晴らしい再現性(96 %以上で再現性があるとしている)の観点から良い信頼性を示した.しかしながら,個人毎における結果では,劣っていた.そのうえ,単一の級内相関係数の計測により評価される信頼性は,集団レベルを参照するならば向上した.

20151103 sshigaraki