虐待儿童的脑白质拓扑结构的改变通过拓扑数据分析
摘要：童年虐待可能会对大脑发育产生不利影响，并因此导致成年期的行为、情绪和心理模式出现异常。在本研究中，我们提出了一种用于建模被虐待儿童和正常发育儿童大脑白质结构改变的分析流程。我们使用拓扑数据分析（TDA）评估儿童参与者大脑白质结构协方差网络的全局拓扑结构变化。我们使用持久同调作为TDA中的一种代数技术，来分析由结构磁共振成像（MRI）和弥散张量成像（DTI）构建的大脑协方差网络的拓扑特征。我们基于Wasserstein距离提出了一种新颖的统计推断框架，以评估观察到的拓扑差异的显著性。通过将这些方法应用于比较被虐待儿童和正常发育样本，我们发现虐待可能会增加白质结构的同质性，从而在结构协方差中引起更高的相关性；这在拓扑图中反映出来。我们的研究结果强烈证明了TDA可以作为建模大脑改变的拓扑结构的基线框架。
作者：Tahmineh Azizi, Moo K. Chung, Jamie Hanson, Thomas Burns, Andrew Alexander, Richard Davidson, Seth Pollak
论文ID：2304.05908
分类：Neurons and Cognition
分类简称：q-bio.NC
提交时间：2023-04-13