A Wavelet-based Composite Basis Approach to Long Memory Parameter Analysis of resting-state fMRI with Application to ADHD 200 Data
Functional magnetic resonance imaging (fMRI) time series exhibit complex temporal dependencies, necessitating advanced analytical approaches to accurately model brain activity. Long-memory (LM) analysis, which characterizes the slow decay of autocorrelation in fMRI signals, provides a robust framework for investigating these dependencies. This study develops a novel data analysis pipeline to map resting-state fMRI (rs-fMRI) LM properties across the brain using discrete wavelet transform and Bayesian estimation. Applying this pipeline to the ADHD 200 dataset, after adjusting for ADHD scores, revealed a significant positive association between age and the LM parameter in the hippocampus, and cerebellum frontal lobe regions. These findings link age-related changes in brain function, as captured by LM, to previously reported structural alterations, demonstrating the pipeline's efficacy in revealing meaningful neurobiological relationships.
Une approche composite basée sur les ondelettes pour l'analyse du paramètre de mémoire longue des fMRI au repos, avec application aux données ADHD-200
Les séries temporelles d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) présentent des dépendances temporelles complexes, nécessitant des approches analytiques avancées pour modéliser précisément l'activité cérébrale. L'analyse à mémoire longue (LM), qui caractérise la lente décroissance de l'autocorrélation dans les signaux IRMf, offre un cadre robuste pour étudier ces dépendances. Cette étude développe une nouvelle pipeline d'analyse des données pour cartographier les propriétés LM de l'IRMf au repos (rs-IRMf) à travers le cerveau, en utilisant la transformée discrète en ondelettes et l'estimation bayésienne. L'application de cette pipeline au jeu de données ADHD-200, après ajustement des scores de TDAH, a révélé une association positive significative entre l'âge et le paramètre LM dans l'hippocampe, ainsi que dans les régions du lobe frontal et du cervelet. Ces résultats relient les changements liés à l'âge dans la fonction cérébrale, capturés par le LM, à des altérations structurelles précédemment rapportées, démontrant l'efficacité de la pipeline pour révéler des relations neurobiologiques pertinentes.
Date and Time
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Langue de la présentation orale
Anglais
Langue des supports visuels
Anglais