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Weighted Symbolic Dependence Metric (wSDM) for fMRI resting-state connectivity: A multicentric validation for frontotemporal dementia
Indexado
WoS WOS:000439686700004
Scopus SCOPUS_ID:85050649899
DOI 10.1038/S41598-018-29538-9
Año 2018
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



The search for biomarkers of neurodegenerative diseases via fMRI functional connectivity (FC) research has yielded inconsistent results. Yet, most FC studies are blind to non-linear brain dynamics. To circumvent this limitation, we developed a "weighted Symbolic Dependence Metric" (wSDM) measure. Using symbolic transforms, we factor in local and global temporal features of the BOLD signal to weigh a robust copula-based dependence measure by symbolic similarity, capturing both linear and non-linear associations. We compared this measure with a linear connectivity metric (Pearson's R) in its capacity to identify patients with behavioral variant frontotemporal dementia (bvFTD) and controls based on resting-state data. We recruited participants from two international centers with different MRI recordings to assess the consistency of our measure across heterogeneous conditions. First, a seed-analysis comparison of the salience network (a specific target of bvFTD) and the default-mode network (as a complementary control) between patients and controls showed that wSDM yields better identification of resting-state networks. Moreover, machine learning analysis revealed that wSDM yielded higher classification accuracy. These results were consistent across centers, highlighting their robustness despite heterogeneous conditions. Our findings underscore the potential of wSDM to assess fMRI-derived FC data, and to identify sensitive biomarkers in bvFTD.

Revista



Revista ISSN
Scientific Reports 2045-2322

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Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Moguilner, Sebastian Hombre Universidad Favaloro - Argentina
Fdn Escuela Med Nucl FUESMEN - Argentina
CNEA - Argentina
Univ Nacl Cuyo UNCuyo - Argentina
Comision Nacional de Energia Atomica Argentina - Argentina
Instituto Balseiro - Argentina
Favaloro Univ - Argentina
2 Garcia, Adolfo M. Hombre Universidad Favaloro - Argentina
Comision Nacional de Investigacion Cientifica y Tecnologica - Argentina
Natl Univ Cuyo UNCuyo - Argentina
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas - Argentina
Universidad Nacional de Cuyo - Argentina
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) - Argentina
Favaloro Univ - Argentina
3 Mikulan, Ezequiel Hombre Universidad Favaloro - Argentina
Comision Nacional de Investigacion Cientifica y Tecnologica - Argentina
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas - Argentina
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) - Argentina
Favaloro Univ - Argentina
4 Hesse, Eugenia Mujer Universidad Favaloro - Argentina
Comision Nacional de Investigacion Cientifica y Tecnologica - Argentina
UNIV BUENOS AIRES - Argentina
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas - Argentina
Universidad de Buenos Aires - Argentina
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) - Argentina
Favaloro Univ - Argentina
5 Garcia Cordero, Indira Mujer Universidad Favaloro - Argentina
Comision Nacional de Investigacion Cientifica y Tecnologica - Argentina
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas - Argentina
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) - Argentina
Favaloro Univ - Argentina
6 Melloni, Margherita Mujer Universidad Favaloro - Argentina
Comision Nacional de Investigacion Cientifica y Tecnologica - Argentina
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas - Argentina
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) - Argentina
Favaloro Univ - Argentina
7 Cervetto, Sabrina Mujer Universidad Favaloro - Argentina
UNIV REPUBLICA - Uruguay
Universidad La República - Uruguay
Universidad de la República - Uruguay
Favaloro Univ - Argentina
8 Serrano, Cecilia M. Mujer Hosp Cesar Milstein - Argentina
9 Herrera, Eduar - Universidad Favaloro - Argentina
Comision Nacional de Investigacion Cientifica y Tecnologica - Argentina
Univ Icesi - Colombia
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas - Argentina
Universidad Icesi - Colombia
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) - Argentina
Favaloro Univ - Argentina
10 REYES-LOBAO TELLO, PABLO RICARDO Hombre Pontificia Univ Javeriana - Colombia
Hospital Universitario San Ignacio - Colombia
11 Matallana, Diana L. Mujer Pontificia Univ Javeriana - Colombia
Hospital Universitario San Ignacio - Colombia
12 MANES, FACUNDO FRANCISCO Hombre Universidad Favaloro - Argentina
Comision Nacional de Investigacion Cientifica y Tecnologica - Argentina
Australian Res Council - Australia
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas - Argentina
Australian Research Council (ARC) - Australia
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) - Argentina
ARC Centre of Excellence in Cognition and its Disorders - Australia
Favaloro Univ - Argentina
13 LEGAZ, AGUSTINA Mujer Universidad Favaloro - Argentina
Comision Nacional de Investigacion Cientifica y Tecnologica - Argentina
Australian Res Council - Australia
Universidad Adolfo Ibáñez - Chile
Univ Autonoma Caribe - Colombia
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas - Argentina
Australian Research Council (ARC) - Australia
Universidad Autónoma del Caribe - Colombia
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) - Argentina
ARC Centre of Excellence in Cognition and its Disorders - Australia
Favaloro Univ - Argentina
14 Sedeno, Lucas Hombre Universidad Favaloro - Argentina
Comision Nacional de Investigacion Cientifica y Tecnologica - Argentina
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas - Argentina
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) - Argentina
Favaloro Univ - Argentina

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Origen de Citas Identificadas



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Financiamiento



Fuente
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
CONICYT/FONDAP
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica
PICT
Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica
Fondo Nacional de Desarrollo Científico, Tecnológico y de Innovación Tecnológica
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
National Health and Medical Research Council
Departamento Administrativo de Ciencia, Tecnología e Innovación (COLCIENCIAS)
Fondo Nacional de Desarrollo Científico, Tecnológico y de Innovación Tecnológica
Inter-American Development Bank (IDB)
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Inter-American Development Bank
Departamento Administrativo de Ciencia, Tecnología e Innovación (COLCIENCIAS)
NHMRC (National Health and Medical Research Council)
CONICYT (National Commission for Scientific and Technological Research)/FONDECYT (National Fund for Scientific and Technological Development)
INECO (Institute of Cognitive Neurology) Foundation
CONICET (National Scientific and Technical Research Council)
CONICYT/FONDAP (National Fund for Scientific and Technological Development)
Administrative Department of Science, Technology and Innovation (Colciencias) GRANT
Institute of Cognitive Neurology) Foundation
INECO
Fundacion INECO

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Agradecimientos



Agradecimiento
This work was supported by grants from CONICYT (National Commission for Scientific and Technological Research)/FONDECYT (National Fund for Scientific and Technological Development) Regular (1170010); CONICET (National Scientific and Technical Research Council); CONICYT/FONDAP (National Fund for Scientific and Technological Development) 15150012; the INECO (Institute of Cognitive Neurology) Foundation; PICT, Grant/Award Number: 2017-1818 and 2017-1820; by the Inter-American Development Bank (IDB); by the Administrative Department of Science, Technology and Innovation (Colciencias) GRANT: 697-2014, 545-211; and the NHMRC (National Health and Medical Research Council).
This work was supported by grants from CONICYT (National Commission for Scientific and Technological Research)/FONDECYT (National Fund for Scientific and Technological Development) Regular (1170010); CONICET (National Scientific and Technical Research Council); CONICYT/FONDAP (National Fund for Scientific and Technological Development) 15150012; the INECO (Institute of Cognitive Neurology) Foundation; PICT, Grant/ Award Number: 2017-1818 and 2017-1820; by the Inter-American Development Bank (IDB); by the Administrative Department of Science, Technology and Innovation (Colciencias) GRANT: 697-2014, 545-211; and the NHMRC (National Health and Medical Research Council).

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