Discovering hidden brain network responses to naturalistic stimuli via tensor component analysis of multi-subject fMRI data
Julkaisuvuosi
2022
Tekijät
Hu, Guoqiang; Li, Huanjie; Zhao, Wei; Hao, Yuxing; Bai, Zonglei; Nickerson, Lisa D.; Cong, Fengyu
Abstrakti:
The study of brain network interactions during naturalistic stimuli facilitates a deeper understanding of human brain function. To estimate large-scale brain networks evoked with naturalistic stimuli, a tensor component analysis (TCA) based framework was used to characterize shared spatio-temporal patterns across subjects in a purely data-driven manner. In this framework, a third-order tensor is constructed from the timeseries extracted from all brain regions from a given parcellation, for all participants, with modes of the tensor corresponding to spatial distribution, time series and participants. TCA then reveals spatially and temporally shared components, i.e., evoked networks with the naturalistic stimuli, their time courses of activity and subject loadings of each component. To enhance the reproducibility of the estimation with the adaptive TCA algorithm, a novel spectral clustering method, tensor spectral clustering, was proposed and applied to evaluate the stability of the TCA algorithm. We demonstrated the effectiveness of the proposed framework via simulations and real fMRI data collected during a motor task with a traditional fMRI study design. We also applied the proposed framework to fMRI data collected during passive movie watching to illustrate how reproducible brain networks are evoked by naturalistic movie viewing.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Jyväskylän yliopisto
Cong Fengyu
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli:
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti/Sarja
Kustantaja
Volyymi
255
Artikkelinumero
119193
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
2
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Kokonaan avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Tietojenkäsittely ja informaatiotieteet; Neurotieteet
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Alankomaat
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1016/j.neuroimage.2022.119193
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä