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la elección de algoritmos de aprendizaje automático afecta la asociación entre la diferencia de edad predicha por el cerebro y la función cognitiva

Autores: Lee, Won Hee

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

la elección de algoritmos de aprendizaje automático afecta la asociación entre la diferencia de edad predicha por el cerebro y la función cognitiva


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Aprendizaje automático
Edad cerebral
BrainPAD
Algoritmos
Función cognitiva
Imagen cerebral

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 35

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El aprendizaje automático se ha aplicado cada vez más a los datos de neuroimagen para calcular estimaciones personalizadas de la edad biológica del cerebro de un individuo (edad cerebral). La diferencia entre la edad cerebral predicha de un individuo y su edad cronológica (brainPAD) se utiliza como biomarcador del envejecimiento y enfermedades cerebrales, pero aún no se ha investigado la posible contribución de diferentes algoritmos de aprendizaje automático utilizados para la predicción de la edad cerebral a la asociación entre brainPAD y la función cognitiva. Aquí, aplicamos siete algoritmos comúnmente utilizados a los mismos datos de imagen cerebral multimodal (MRI estructural y de difusión) de 601 participantes sanos de 18 a 88 años en el Centro de Envejecimiento y Neurociencia de Cambridge para evaluar las variaciones en la edad cerebral predicha. La similitud entre algoritmos en la edad cerebral predicha y los pesos de regresión regional cerebral se examinó utilizando análisis de correlación de Pearson y agrupamiento jerárquico. Luego evaluamos en qué medida los algoritmos de aprendizaje automático impactan la asociación entre brainPAD y siete variables cognitivas. Los modelos de regresión lograron errores absolutos medios de 5.46-7.72 años y coeficientes de correlación de Pearson de 0.86-0.92 entre la edad cerebral predicha y la edad cronológica. Además, identificamos una diferencia sustancial en la vinculación de brainPAD con medidas cognitivas, lo que indica que la elección del algoritmo podría ser una fuente importante de variabilidad que confunde la relación entre brainPAD y la cognición.

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