Optimizing contrastive learning for cortical folding pattern detection

The human cerebral cortex has many bumps and grooves called gyri and sulci. Even though there is a high inter-individual consistency for the main cortical folds, this is not the case when we examine the exact shapes and details of the folding patterns. Because of this complexity, characterizing the cortical folding variability and relating them to subjects' behavioral characteristics or pathologies is still an open scientific problem. Classical approaches include labeling a few specific patterns, either manually or semi-automatically, based on geometric distances, but the recent availability of MRI image datasets of tens of thousands of subjects makes modern deep-learning techniques particularly attractive. Here, we build a self-supervised deep-learning model to detect folding patterns in the cingulate region. We train a contrastive self-supervised model (SimCLR) on both Human Connectome Project (1101 subjects) and UKBioBank (21070 subjects) datasets with topological-based augmentations on the cortical skeletons, which are topological objects that capture the shape of the folds. We explore several backbone architectures (convolutional network, DenseNet, and PointNet) for the SimCLR. For evaluation and testing, we perform a linear classification task on a database manually labeled for the presence of the "double-parallel" folding pattern in the cingulate region, which is related to schizophrenia characteristics. The best model, giving a test AUC of 0.76, is a convolutional network with 6 layers, a 10-dimensional latent space, a linear projection head, and using the branch-clipping augmentation. This is the first time that a self-supervised deep learning model has been applied to cortical skeletons on such a large dataset and quantitatively evaluated. We can now envisage the next step: applying it to other brain regions to detect other biomarkers.Comment: 9 pages, 6 figures, 1 table, SPIE Imaging 202

Optimiser l'apprentissage contrastif pour la détection de motifs de sillons corticaux

International audienceThe human cerebral cortex has many bumps and grooves called gyri and sulci. Even though there is a high interindividual consistency for the main cortical folds, this is not the case when we examine the exact shapes and details of the folding patterns. Because of this complexity, characterizing the cortical folding variability and relating them to subjects' behavioral characteristics or pathologies is still an open scientific problem. Classical approaches include labeling a few specific patterns, either manually or semi-automatically, based on geometric distances, but the recent availability of MRI image datasets of tens of thousands of subjects makes modern deep-learning techniques particularly attractive. Here, we build a self-supervised deep-learning model to detect folding patterns in the cingulate region. We train a contrastive self-supervised model (SimCLR) on both Human Connectome Project (1101 subjects) and UKBioBank (21070 subjects) datasets with topological-based augmentations on the cortical skeletons, which are topological objects that capture the shape of the folds. We explore several backbone architectures (convolutional network, DenseNet, and PointNet) for the SimCLR. For evaluation and testing, we perform a linear classification task on a database manually labeled for the presence of the "double-parallel" folding pattern in the cingulate region, which is related to schizophrenia characteristics. The best model, giving a test AUC of 0.76, is a convolutional network with 6 layers, a 10-dimensional latent space, a linear projection head, and using the branch-clipping augmentation. This is the first time that a self-supervised deep learning model has been applied to cortical skeletons on such a large dataset and quantitatively evaluated. We can now envisage the next step: applying it to other brain regions to detect other biomarkers. The GitHub repository is publicly available on https://github.com/neurospin-projects/2022 jchavas cingulate inhibitory control

Allergic and hypersensitivity conditions in non-specialist care: Flow diagrams to support clinical practice

International audienceMost patients presenting with allergies are first seen by primary care health professionals. The perceived knowledge gaps and educational needs were recently assessed in response to which the LOGOGRAM Task Force was established with the remit of constructing pragmatic flow diagrams for common allergic conditions in line with an earlier EAACI proposal to develop simplified pathways for the diagnosis and management of allergic diseases in primary care. To address the lack of accessible and pragmatic guidance, we designed flow diagrams for five major clinical allergy conditions: asthma, anaphylaxis, food allergy, drug allergy, and urticaria. Existing established allergy guidelines were collected and iteratively distilled to produce five pragmatic and accessible tools to aid diagnosis and management of these common allergic problems. Ultimately, they should now be validated prospectively in primary care settings

Mobilités créatrices

Les travaux sur les mobilités et ceux sur l’innovation sont rarement associés, alors même qu’il semble acquis que la mobilité (des idées, des personnes…) a une influence sur les capacités créatrices des sociétés. Ce nouveau numéro de Diasporas, largement expérimental, se propose de réfléchir aux effets transformateurs de la mobilité, en partant de la mobilité « géographique », c’est-à-dire du déplacement dans l’espace, et en tentant de saisir l’ensemble des transformations significatives qu’elle induit. Il s’agit, en effet, de mesurer la pleine portée du terme « innovation » : au-delà de la nouveauté surgie dans les domaines scientifique et technologique, les travaux les plus récents, inspirés par les notions d’« art de faire » (Certeau) ou encore d’« usages » (Edgerton), ont démontré que l’histoire de l’innovation peut toucher à l’ensemble des techniques et à tous les savoir-faire, qu’ils soient financiers, commerciaux, politiques ou encore artistiques. En tournant autour du « sujet mobile », ce sont autant les contacts des connaissances, des statuts qui nous intéressent que la transformation des cadres de saisie du réel. La capacité créatrice des mobilités est envisagée pour une période charnière, qui court du XVIe au XIXe siècle : temps de l’innovation par excellence, de la « modernisation », cette époque est aussi caractérisée par les déplacements liés aux voyages, aux guerres, aux expéditions et aux migrations ; tous sont pris en compte ici, avec une attention particulière pour les exils

La laïcité dans la justice

L’enquête sur la laïcité dans la justice, dont les résultats sont présentés dans ce rapport, confirme que les acteurs de la justice sont conduits à prendre en compte le fait religieux dans le cadre de leurs fonctions, et qu’ils se demandent alors comment respecter leur devoir d’impartialité, et le droit applicable. Comme dans l’ensemble de la société et des services publics, on retrouve dans la Justice les mêmes questionnements, et parfois les mêmes incertitudes ou controverses, quant à l’affichage de signes et symboles dans les bâtiments publics, ou bien le port de signes religieux par des personnes physiques, voire sur la radicalisation religieuse. Les interrogations sont communes aux sociétés pluralistes (comme le Québec ou la Belgique qui sont aussi étudiés dans ce rapport), et sont d’autant plus vives qu’une symbolique religieuse imprègne encore la Justice : robes de juge ou d’avocat, agencement des salles d’audience, principes moraux transcendant son fonctionnement, etc.Le point le plus surprenant révélé par cette enquête est le degré d’incertitude et le nombre d’erreurs sur la notion juridique de laïcité qu’elle fait ressortir chez ses acteurs, de toutes fonctions et professions. Chez une large part des personnes interrogées, il existe d’ailleurs une tendance importante à faire passer des opinions personnelles pour une règle de droit positif. Si les méconnaissances révélées par l’enquête et analysées dans ce rapport sont – encore une fois – les mêmes que dans le reste de population française, elles surprennent chez ceux là‐mêmes qui sont en charge d’appliquer le droit.Le rapport est divisé en trois parties : - L’enquête sur les acteurs de la Justice - Les acteurs de la Justice et la neutralité, - Les acteurs de la Justice et la gestion du fait religieux. Chacune de ces parties réunit des analyses, des entretiens et des débats sur les problématiques que l’enquête fait ressortir. Afin d’en faciliter la lecture, les différentes contributions sont toutes précédées d’un résumé, ainsi que d’un encadré intitulé « L’essentiel Pratique » qui donne une réponse précise à l’une de ces grandes problématiques.Le rapport permettra à ses lecteurs de mieux cerner la posture professionnelle que doit adopter tout acteur de la Justice soumis au principe de laïcité, et il s’achève sur une proposition pour améliorer encore la formation continue de ces acteurs

La laïcité dans la justice

L’enquête sur la laïcité dans la justice, dont les résultats sont présentés dans ce rapport, confirme que les acteurs de la justice sont conduits à prendre en compte le fait religieux dans le cadre de leurs fonctions, et qu’ils se demandent alors comment respecter leur devoir d’impartialité, et le droit applicable. Comme dans l’ensemble de la société et des services publics, on retrouve dans la Justice les mêmes questionnements, et parfois les mêmes incertitudes ou controverses, quant à l’affichage de signes et symboles dans les bâtiments publics, ou bien le port de signes religieux par des personnes physiques, voire sur la radicalisation religieuse. Les interrogations sont communes aux sociétés pluralistes (comme le Québec ou la Belgique qui sont aussi étudiés dans ce rapport), et sont d’autant plus vives qu’une symbolique religieuse imprègne encore la Justice : robes de juge ou d’avocat, agencement des salles d’audience, principes moraux transcendant son fonctionnement, etc.Le point le plus surprenant révélé par cette enquête est le degré d’incertitude et le nombre d’erreurs sur la notion juridique de laïcité qu’elle fait ressortir chez ses acteurs, de toutes fonctions et professions. Chez une large part des personnes interrogées, il existe d’ailleurs une tendance importante à faire passer des opinions personnelles pour une règle de droit positif. Si les méconnaissances révélées par l’enquête et analysées dans ce rapport sont – encore une fois – les mêmes que dans le reste de population française, elles surprennent chez ceux là‐mêmes qui sont en charge d’appliquer le droit.Le rapport est divisé en trois parties : - L’enquête sur les acteurs de la Justice - Les acteurs de la Justice et la neutralité, - Les acteurs de la Justice et la gestion du fait religieux. Chacune de ces parties réunit des analyses, des entretiens et des débats sur les problématiques que l’enquête fait ressortir. Afin d’en faciliter la lecture, les différentes contributions sont toutes précédées d’un résumé, ainsi que d’un encadré intitulé « L’essentiel Pratique » qui donne une réponse précise à l’une de ces grandes problématiques.Le rapport permettra à ses lecteurs de mieux cerner la posture professionnelle que doit adopter tout acteur de la Justice soumis au principe de laïcité, et il s’achève sur une proposition pour améliorer encore la formation continue de ces acteurs

La laïcité dans la justice

L’enquête sur la laïcité dans la justice, dont les résultats sont présentés dans ce rapport, confirme que les acteurs de la justice sont conduits à prendre en compte le fait religieux dans le cadre de leurs fonctions, et qu’ils se demandent alors comment respecter leur devoir d’impartialité, et le droit applicable. Comme dans l’ensemble de la société et des services publics, on retrouve dans la Justice les mêmes questionnements, et parfois les mêmes incertitudes ou controverses, quant à l’affichage de signes et symboles dans les bâtiments publics, ou bien le port de signes religieux par des personnes physiques, voire sur la radicalisation religieuse. Les interrogations sont communes aux sociétés pluralistes (comme le Québec ou la Belgique qui sont aussi étudiés dans ce rapport), et sont d’autant plus vives qu’une symbolique religieuse imprègne encore la Justice : robes de juge ou d’avocat, agencement des salles d’audience, principes moraux transcendant son fonctionnement, etc.Le point le plus surprenant révélé par cette enquête est le degré d’incertitude et le nombre d’erreurs sur la notion juridique de laïcité qu’elle fait ressortir chez ses acteurs, de toutes fonctions et professions. Chez une large part des personnes interrogées, il existe d’ailleurs une tendance importante à faire passer des opinions personnelles pour une règle de droit positif. Si les méconnaissances révélées par l’enquête et analysées dans ce rapport sont – encore une fois – les mêmes que dans le reste de population française, elles surprennent chez ceux là‐mêmes qui sont en charge d’appliquer le droit.Le rapport est divisé en trois parties : - L’enquête sur les acteurs de la Justice - Les acteurs de la Justice et la neutralité, - Les acteurs de la Justice et la gestion du fait religieux. Chacune de ces parties réunit des analyses, des entretiens et des débats sur les problématiques que l’enquête fait ressortir. Afin d’en faciliter la lecture, les différentes contributions sont toutes précédées d’un résumé, ainsi que d’un encadré intitulé « L’essentiel Pratique » qui donne une réponse précise à l’une de ces grandes problématiques.Le rapport permettra à ses lecteurs de mieux cerner la posture professionnelle que doit adopter tout acteur de la Justice soumis au principe de laïcité, et il s’achève sur une proposition pour améliorer encore la formation continue de ces acteurs