III: Small: Collaborative Research: Functional Network Discovery for Brain Connectivity

III:小:协作研究:大脑连接的功能网络发现

基本信息

  • 批准号:
    1422218
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 30万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2014-08-01 至 2019-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Neuroscience is at a moment in history where mapping the connectivity of the human brain non- invasively and in vivo has just begun with many unanswered questions. While the anatomical structures in the brain have been well known for decades, how they are used in combination to form task specific networks has still not been completely explored. Understanding what these networks are, and how they develop, deteriorate, and vary across individuals will provide a range of benefits from disease diagnosis, to understanding the neural basis of creativity, and even in the very long term to brain augmentation. Though machine learning and data mining has made significant inroads into real world practical applications in industry and the sciences, most existing work focuses on lower-level tasks such as predicting labels, clustering and dimension reduction. This requires the practitioner to shoe-horn their more complex tasks, such as network discovery, into the algorithm's settings. The focus of this grant is a transition to more complex higher-level discovery tasks and in particular, eliciting networks from spatio-temporal data represented as a tensor. Here the spatio-temporal data is an fMRI scan of a person represented as a four dimensional tensor with each entry in the tensor being a data point that indicates the brain activity at that time and location. The overall problem focus is to simplify this data into a cognitive network consisting of identifying active regions of the brains and the interactions that occur between them. The work will consist of three intertwined tasks as follows: i) Supervised and Semi-supervised Network Discovery, ii) Complex Network Discovery and iii) Network Discovery in Populations. In the supervised/semi-supervised setting, the networks discovered involves coordinated activity among some combination of anatomical structures Since all or some of the structures are given along with their boundaries, this is termed a supervised (or semi-supervised) problem. With complex network discovery the team will move beyond finding a single network of coordinated activity to finding multiple networks with complex (beyond coordinates) relationships between the structures/regions. Finally with network discovery in populations , the previous work that studies an individual scan will be expanded to a population of scans. A population may be a collection of individuals performing the same task or a single individual's scans collected over time. Studying such populations allows addressing innovative questions such as: "How does one individual's network change over the course of development, aging, or disease?" and "How do the networks differ for one group of individuals to that of another group?"
神经科学正处于一个历史时刻,在非侵入性和体内绘制人类大脑的连接才刚刚开始,有许多未解的问题。 虽然大脑中的解剖结构已经众所周知了几十年,但它们如何结合起来形成特定任务的网络仍然没有完全探索。了解这些网络是什么,以及它们如何发展,恶化,以及在个体之间的变化将提供一系列好处,从疾病诊断,到了解创造力的神经基础,甚至从长远来看,大脑增强。虽然机器学习和数据挖掘已经在工业和科学领域的真实的实际应用中取得了重大进展,但大多数现有工作都集中在较低级别的任务上,如预测标签,聚类和降维。这就要求从业者将他们更复杂的任务(如网络发现)硬塞进算法的设置中。这项资助的重点是过渡到更复杂的更高级别的发现任务,特别是从表示为张量的时空数据中引出网络。这里的时空数据是一个人的fMRI扫描,表示为一个四维张量,张量中的每个条目都是一个数据点,表示在那个时间和位置的大脑活动。整体问题的焦点是将这些数据简化为一个认知网络,包括识别大脑的活动区域以及它们之间发生的相互作用。这项工作将包括以下三个相互交织的任务:i)监督和半监督网络发现,ii)复杂网络发现和iii)群体中的网络发现。在监督/半监督设置中,发现的网络涉及解剖结构的一些组合之间的协调活动。由于所有或一些结构都是沿着它们的边界沿着的,因此这被称为监督(或半监督)问题。通过复杂网络发现,团队将不再寻找单一的协调活动网络,而是寻找结构/区域之间具有复杂(超越坐标)关系的多个网络。最后,通过群体中的网络发现,以前研究单个扫描的工作将扩展到扫描群体。 群体可以是执行相同任务的个体的集合或随时间收集的单个个体的扫描。研究这些人群可以解决创新的问题,如:“一个人的网络如何在发展,衰老或疾病的过程中发生变化?”以及“一个群体的网络与另一个群体的网络有何不同?”"

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Ian Davidson其他文献

Seasonal synchrony between vessel arrivals and larval production may influence the likelihood of biofouling introductions
  • DOI:
    10.1007/s10530-025-03609-1
  • 发表时间:
    2025-06-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.600
  • 作者:
    Simone L. Stevenson;Ian Davidson;Julio Botero;Kay Critchell;Cal Faubel;Kyle Hilliam;Oliver Floerl;Melissa Welsh;Eric A. Treml
  • 通讯作者:
    Eric A. Treml
Charging for NHSPlus: an inferential study based on the internal provision of occupational health services within the National Health Service.
NHSPlus 收费:一项基于国家卫生服务内部职业健康服务提供的推断研究。
  • DOI:
    10.1093/occmed/kqg138
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ian Davidson;P. Shuttleworth
  • 通讯作者:
    P. Shuttleworth
Genetic structure and diversity of a rare woodland bat, Myotis bechsteinii: comparison of continental Europe and Britain
稀有林地蝙蝠 Myotis bechsteinii 的遗传结构和多样性:欧洲大陆和英国的比较
  • DOI:
    10.1007/s10592-018-1053-z
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    P. Wright;P. Hamilton;H. Schofield;A. Glover;Christopher Damant;Ian Davidson;F. Mathews
  • 通讯作者:
    F. Mathews
Endoparasite communities of New Zealand Penguins differ over time and among species
  • DOI:
    10.1007/s00227-025-04651-2
  • 发表时间:
    2025-05-29
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.100
  • 作者:
    Jerusha Bennett;Bronwen Presswell;Mikey Little;Clement Lagrue;Trudi Webster;Ludovic Dutoit;Robert Poulin;Ian Davidson;Patrick Cahill;Kate S. Hutson
  • 通讯作者:
    Kate S. Hutson
Identification and Uses of Deep Learning Backbones via Pattern Mining
通过模式挖掘识别和使用深度学习主干
  • DOI:
    10.48550/arxiv.2403.18278
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Michael Livanos;Ian Davidson
  • 通讯作者:
    Ian Davidson

Ian Davidson的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Ian Davidson', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: IIS-III: Small Towards Fair Outlier Detection
协作研究:IIS-III:小到公平的异常值检测
  • 批准号:
    2310481
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
III: Small: Collaborative Research: Explaining Unsupervised Learning: Combinatorial Optimization Formulations, Methods and Applications
III:小:协作研究:解释无监督学习:组合优化公式、方法和应用
  • 批准号:
    1910306
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: Knowledge Enhanced Clustering Using Constraints
职业:使用约束进行知识增强聚类
  • 批准号:
    0801528
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: Knowledge Enhanced Clustering Using Constraints
职业:使用约束进行知识增强聚类
  • 批准号:
    0643668
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

昼夜节律性small RNA在血斑形成时间推断中的法医学应用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
tRNA-derived small RNA上调YBX1/CCL5通路参与硼替佐米诱导慢性疼痛的机制研究
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Small RNA调控I-F型CRISPR-Cas适应性免疫性的应答及分子机制
  • 批准号:
    32000033
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Small RNAs调控解淀粉芽胞杆菌FZB42生防功能的机制研究
  • 批准号:
    31972324
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
变异链球菌small RNAs连接LuxS密度感应与生物膜形成的机制研究
  • 批准号:
    81900988
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于small RNA 测序技术解析鸽分泌鸽乳的分子机制
  • 批准号:
    31802058
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
肠道细菌关键small RNAs在克罗恩病发生发展中的功能和作用机制
  • 批准号:
    31870821
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    56.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Small RNA介导的DNA甲基化调控的水稻草矮病毒致病机制
  • 批准号:
    31772128
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于small RNA-seq的针灸治疗桥本甲状腺炎的免疫调控机制研究
  • 批准号:
    81704176
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
水稻OsSGS3与OsHEN1调控small RNAs合成及其对抗病性的调节
  • 批准号:
    91640114
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    85.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划

相似海外基金

Collaborative Research: III: Small: High-Performance Scheduling for Modern Database Systems
协作研究:III:小型:现代数据库系统的高性能调度
  • 批准号:
    2322973
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: III: Small: High-Performance Scheduling for Modern Database Systems
协作研究:III:小型:现代数据库系统的高性能调度
  • 批准号:
    2322974
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: III: Small: A DREAM Proactive Conversational System
合作研究:III:小型:一个梦想的主动对话系统
  • 批准号:
    2336769
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: III: Small: A DREAM Proactive Conversational System
合作研究:III:小型:一个梦想的主动对话系统
  • 批准号:
    2336768
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
III: Small: Multiple Device Collaborative Learning in Real Heterogeneous and Dynamic Environments
III:小:真实异构动态环境中的多设备协作学习
  • 批准号:
    2311990
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: III: Small: Reconstruction of Diffusion History in Cyber and Human Networks with Applications in Epidemiology and Cybersecurity
合作研究:III:小:重建网络和人类网络中的扩散历史及其在流行病学和网络安全中的应用
  • 批准号:
    2324770
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: III: Small: Efficient and Robust Multi-model Data Analytics for Edge Computing
协作研究:III:小型:边缘计算的高效、稳健的多模型数据分析
  • 批准号:
    2311596
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: III: Small: Efficient and Robust Multi-model Data Analytics for Edge Computing
协作研究:III:小型:边缘计算的高效、稳健的多模型数据分析
  • 批准号:
    2311598
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: III: Small: Physics Guided Graph Networks for Modeling Water Dynamics in Freshwater Ecosystems
合作研究:III:小型:用于模拟淡水生态系统中水动力学的物理引导图网络
  • 批准号:
    2316306
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: III: Small: Reconstruction of Diffusion History in Cyber and Human Networks with Applications in Epidemiology and Cybersecurity
合作研究:III:小:重建网络和人类网络中的扩散历史及其在流行病学和网络安全中的应用
  • 批准号:
    2324769
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了