Decoding the genomic symphony: unravelling brain disorders through data integration and machine learning.
- 研究背景:脑部疾病复杂且高度遗传,发病机制受多因素影响。其诊断多依赖症状,缺乏生物标志物,不同疾病症状重叠、共病常见,且遗传复杂,单一建模难适用所有类型。
- 方法速览: 机器学习应用:增强PRS,处理罕见变异和弱遗传效应;嵌入生物学知识优化模型,提高可解释性和预测准确性。
- 方法论框架:监督学习用于分类和回归,半监督学习适用于部分标记数据集;机器学习在检测遗传交互作用上表现出色。
- 应对挑战:采用嵌套交叉验证减少数据偏倚;结合多模态数据,用深度学习和多核学习提高预测性能。
- 主要发现: 传统方法局限:脑部疾病遗传变异广泛,GWAS和PRS在解释遗传力和预测准确性上有限。
- 机器学习优势:能处理复杂遗传交互和多模态数据,检测复杂交互模式。
- 总结展望:机器学习在脑部疾病遗传预测潜力大,嵌入生物学知识和因果机器学习可提升可解释性与准确性,联邦学习能解决数据隐私和异质性问题,推动脑部疾病研究发展。
