与 MRI 感兴趣区域 (ROI) 变量的大量相关性:我应该执行什么调整?

机器算法验证 回归 混合模式 多重比较 安乔娃 神经影像学
2022-04-02 22:02:15

在我们的小组中,我们测量了大约 20 个感兴趣区域 (ROI) 的灰质体积和大麻使用频率。现在,我们想知道大麻的使用是否与任何测量的大脑区域的灰质体积有关。此外,我们想了解这些关联在我们样本的子组中是否不同。

对于 20 个 ROI 中的每一个,我们都进行了 ANCOVA,其中 ROI 作为因变量,大麻使用、组、性别、年龄和总灰质体积作为自变量。我们主要对大麻的影响感兴趣。模型中的其他自变量用作控制变量。为了研究大麻使用和 ROI 之间的群体特定关联,我们指定了大麻使用和群体之间的交互项。

在这样的分析中,您会使用什么样的多重比较调整?

我已经使用 Benjamini-Hochberg 程序调整了我的 p 值,但我担心它过于保守,因为 ROI 变量以及因此 ROIs 和大麻使用之间的关联不是独立的。我想在单个模型中分析这些关联会更合适,这样可以更好地考虑关联的非独立性。我正在考虑一个混合效应模型,其中允许大麻使用的回归系数在 ROI 之间随机变化。这种方法的一大优势是不仅可以调整回归系数的标准误差,还可以调整参数估计本身(由于收缩)。Andrew Gelman 在以下论文中提出了这种方法: http://pps.sagepub.com/content/4/3/310.short http://www.stat.columbia.edu/~gelman/research/unpublished/multiple2.pdf

你认为这在我的情况下可行吗?如何在 R 中指定这样的模型?

2个回答

答案取决于您希望做出的推断类型。您想对每个 ROI 做出陈述,还是想量化对 ROI 的影响分布?如果您希望推断每个 ROI,则可以采用多重性校正。您不需要定义每个 ROI 的测试统计数据之间的确切相关性这一事实通常是一个优势。当然,除非你仍然缺乏力量。假设您能够量化 ROI 之间的确切相关性,您可以使用模拟寻找将 FDR 控制在所需水平的拒绝区域(通过分析推导它可能相当困难)。如果您对使用“香草”Benjamini-Hochberg 的发现感到满意,我会按原样使用它。另一方面,如果您希望推断所有 ROI,假设效果在 ROI 上的分布是有道理的。在这种情况下,您确实可以计算 ROI 上的平均激活以及给定观察到的效果的条件分布。就个人而言,我发现这种分析很难解释。特别是因为 ROI 仅在您的研究中定义(因此,它们是随机实体)。我确实怀疑经验贝叶斯(例如 Gelman)在这一点上可能不同意我的观点。

如果您的方法不是查看特定 ROI 的体积,而是“筛选”整个大脑以寻找与大麻使用相关的差异,可能运行基于体素的形态测量 (http://dbm.neuro.uni-jena .de/vbm/) 会是更敏感的方法吗?