Autor/autores:
Anton Iftimovici, Julie Bourgin, Josselin Houenou...(et.al)
Las predicciones de aprendizaje automático basadas en neuroimágenes sobre el inicio de la psicosis se basan en la hipótesis de que las anomalías estructurales del cerebro pueden reflejar la fisiopatología subyacente. Sin embargo, los predictores actuales siguen siendo difíciles de interpretar a la luz de la estructura del cerebro. Aquí, combinamos ...
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Las predicciones de aprendizaje automático basadas en neuroimágenes sobre el inicio de la psicosis se basan en la hipótesis de que las anomalías estructurales del cerebro pueden reflejar la fisiopatología subyacente. Sin embargo, los predictores actuales siguen siendo difíciles de interpretar a la luz de la estructura del cerebro.
Aquí, combinamos un algoritmo supervisado interpretable avanzado y un modelo de edad neuroanatómica para identificar el nivel de maduración cerebral de las regiones más predictivas de psicosis.
Utilizamos la morfometría basada en vóxeles de un conjunto de datos de control sano ( N = 2024) y una cohorte longitudinal prospectiva de UHR ( N = 82), de los cuales 27 desarrollaron psicosis después de un año.
En UHR, la psicosis se predijo al año utilizando penalizaciones de Elastic-Net-Total-Variation (Enet-TV) dentro de una validación cruzada de cinco veces, lo que proporciona un mapa interpretable de distintas regiones predictivas.
Utilizando todo el cerebro y cada región predictiva por separado, se construyó y validó un predictor de edad cerebral en 1605 controles, se probó externamente en 419 controles de una cohorte independiente y se aplicó en UHR.
Las diferencias en la edad del cerebro se calcularon como la diferencia entre la edad cronológica y la prevista, proporcionando un indicador de la maduración cerebral regional y de todo el cerebro.
La predicción de la psicosis fue eficaz con un 80 ± 4 % del área bajo la curva y un 69 ± 5 % de precisión equilibrada ( P < 0, 001), y aprovechó principalmente los aumentos volumétricos en la corteza prefrontal ventromedial y las disminuciones en la circunvolución precentral izquierda y la órbita orbitofrontal derecha.
Se predijo que estas regiones tendrían patrones de maduración retrasados y acelerados, respectivamente.
Al combinar un modelo supervisado interpretable de conversión a psicosis con un predictor de la edad cerebral, demostramos que la maduración cerebral asincrónica interregional subraya la firma predictiva de la psicosis.
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