A Robust Modular Automated Neuroimaging Pipeline for Model Inputs to TheVirtualBrain

Noah Frazier-Logue; Noah Frazier-Logue; Justin Wang; Zheng Wang; Devin Sodums; Devin Sodums; Anisha Khosla; Anisha Khosla; Alexandria D. Samson; Alexandria D. Samson; Anthony R. McIntosh; Anthony R. McIntosh; Anthony R. McIntosh; Anthony R. McIntosh; Kelly Shen; Kelly Shen

doi:10.3389/fninf.2022.883223

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A Robust Modular Automated Neuroimaging Pipeline for Model Inputs to TheVirtualBrain

Noah Frazier-Logue; Noah Frazier-Logue; Justin Wang; Zheng Wang; Devin Sodums; Devin Sodums; Anisha Khosla; Anisha Khosla; Alexandria D. Samson; Alexandria D. Samson; Anthony R. McIntosh; Anthony R. McIntosh; Anthony R. McIntosh; Anthony R. McIntosh; Kelly Shen; Kelly Shen

Año: 2022
Revista / colección: Frontiers in Neuroinformatics
Editorial / institución: Frontiers Media S.A.
DOI: 10.3389/fninf.2022.883223 (se abre en una pestaña nueva)
ISSN: 1662-5196
Licencia: Acceso abierto

Resumen ADIPA

Elaborado con IA a partir del resumen de los autores

Artículo que describe la canalización TheVirtualBrain-UK Biobank, un sistema automático de código abierto para procesar imágenes cerebrales y generar modelos de red personalizados. La herramienta procesa datos de resonancia magnética multimodal de individuos sanos y clínicos para crear conectomas funcionales y estructurales compatibles con TheVirtualBrain, una plataforma de modelado de redes a gran escala. Los autores presentan mejoras al procesamiento original del UK Biobank, incluyendo control de calidad detallado, parcelas definibles por el usuario y compatibilidad con múltiples conjuntos de datos públicos. El sistema ha sido validado en poblaciones sanas y clínicas, demostrando robustez ante cambios morfológicos asociados al envejecimiento y demencia. La canalización integra adquisición de neuroimágenes con modelado de dinámicas cerebrales individuales.

Puntos clave

TheVirtualBrain-UK Biobank pipeline es una solución automática de procesamiento de resonancia magnética multimodal que genera conectomas cerebrales personalizados para modelado de redes a gran escala.
La herramienta permite la construcción de conectomas funcionales y estructurales coincidentes mediante parcelas definibles por el usuario, adaptándose a diferentes esquemas de atlas cerebrales.
El sistema incluye reportes de control de calidad detallados para todas las modalidades de imagen, instalación simplificada y empaque modular de software para facilitar su adopción.
La canalización fue validada en múltiples conjuntos de datos de poblaciones sanas y clínicas, mostrando robustez ante cambios morfológicos del envejecimiento y demencia.

Para quién: Investigadores y neurocientíficos que trabajan con modelado de redes cerebrales a gran escala y necesitan procesar datos de neuroimagen multimodal de forma automática y reproducible en estudios poblacionales.

Resumen de los autores

TheVirtualBrain, an open-source platform for large-scale network modeling, can be personalized to an individual using a wide range of neuroimaging modalities. With the growing number and scale of neuroimaging data sharing initiatives of both healthy and clinical populations comes an opportunity to create large and heterogeneous sets of dynamic network models to better understand individual differences in network dynamics and their impact on brain health. Here we present TheVirtualBrain-UK Biobank pipeline, a robust, automated and open-source brain image processing solution to address the expanding scope of TheVirtualBrain project. Our pipeline generates connectome-based modeling inputs compatible for use with TheVirtualBrain. We leverage the existing multimodal MRI processing pipeline from the UK Biobank made for use with a variety of brain imaging modalities. We add various features and changes to the original UK Biobank implementation specifically for informing large-scale network models, including user-defined parcellations for the construction of matching whole-brain functional and structural connectomes. Changes also include detailed reports for quality control of all modalities, a streamlined installation process, modular software packaging, updated software versions, and support for various publicly available datasets. The pipeline has been tested on various datasets from both healthy and clinical populations and is robust to the morphological changes observed in aging and dementia. In this paper, we describe these and other pipeline additions and modifications in detail, as well as how this pipeline fits into the TheVirtualBrain ecosystem.

Áreas y palabras clave

Neuropsicología y neurociencias connectome-based modelling functional connectivity large-scale networks magnetic resonance imaging structural connectivity

Cómo citar (APA 7)

Frazier-Logue, N., Frazier-Logue, N., Wang, J., Wang, Z., Sodums, D., Sodums, D., Khosla, A., Khosla, A., Samson, A. D., Samson, A. D., McIntosh, A. R., McIntosh, A. R., McIntosh, A. R., McIntosh, A. R., Shen, K., & Shen, K. (2022). A Robust Modular Automated Neuroimaging Pipeline for Model Inputs to TheVirtualBrain. Frontiers in Neuroinformatics. https://doi.org/10.3389/fninf.2022.883223

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A Robust Modular Automated Neuroimaging Pipeline for Model Inputs to TheVirtualBrain

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A Robust Modular Automated Neuroimaging Pipeline for Model Inputs to TheVirtualBrain

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