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协调人工智能治理法规和神经信息学：隐私和数据共享的观点
在快速发展的神经信息学领域，人工智能 (AI) 与神经科学的交叉既带来了前所未有的机遇，也带来了巨大的道德挑战（Ienca 和 Ignatiadis，2020 年；Dubois 等人，2023 年；Parellada 等人，2023 年；Scheinost 等人，2023 年）。随着人工智能技术越来越多地支撑神经科学研究，建立强有力的治理框架至关重要，该框架不仅要与这项研究的雄心勃勃的范围相匹配，而且还要遵守严格的隐私和数据共享要求（Eke 等人，2022 年；Jwa 和 Martinez-Martin，2024 年；Yuste，2023 年；英国政府，2018 年）。本文探讨了协调人工智能治理法规与神经信息学实践的迫切需要，特别关注数据共享和隐私领域。这篇评论文章基于对 4,000 多篇研究文章和 AI 监管文件的全面分析，并引用了 100 多篇关键文章和文件。它对当前的 AI 治理框架以及 AI 与神经信息学交叉领域存在的挑战进行了批判性分析。1
bader chaarani 简历 教育
2019-2024 DK Yuang 博士联合导师 博士前学生，UVM 2019-2025 Hannah Losso 博士联合导师 博士前学生，UVM 2014-2017 Kelsey Hudson 博士联合导师 博士后研究员，CARD 2015-2018 Nicholas D'Alberto 博士联合导师 教师，UVM 2017 Iskandar Khan 本科生导师 研究助理，UVM 2014-2019 Philip Spechler 博士联合导师 博士后研究员，LIBR 教学活动摘要 我为大学的教学使命做出贡献，共同指导学生、临床和研究员在学术研究中提供技术支持，他们顺利毕业、通过论文项目答辩并发表同行评审的手稿。研究和学术活动 研究奖和资助 持续研究支持 1. 5U01 DA041148-05（MPI：Garavan，Hugh） 09/30/2015 – 05/31/2020 6.00 校准月 NIH/NIDA $2,430,414 6/13 ABCD - 美国 联盟：研究项目 该项目的目标是前瞻性地研究物质使用对青少年大脑和认知的影响，作为一项大型、纵向、多地点全国性研究的一部分。角色：联合研究员 2. R01 AA027553（MPI：Scheinost，Yip 等人） 06/01/2019 - 02/28/2023 2.40 校准月 NIH/NIAAA $1,852,704 基于连接组的酒精表型在整个发育过程中的预测和神经发育轨迹 主要目标：1）确定青少年开始饮酒和过渡到危险饮酒的神经标志物；2）评估神经标志物随时间的发育轨迹以及与饮酒的关系。角色：共同研究员 3. P033870（MPI：Soares、Bruno 等人） 2019 年 6 月 1 日 - 2023 年 2 月 28 日 3.00 卡路里 UVM - 放射科 早产与小脑形态和功能的关系 该项目的目标是使用 ABCD 数据研究早产与大脑之间的关系，特别关注小脑。角色：共同研究员 已完成的研究支持
使用基于任务的功能连接建立基于连接组的认知储备预测模型
认知储备 (CR) 是指大脑的一种特性，考虑到与年龄相关的大脑变化和脑损伤或疾病的程度，这种特性能够使认知功能优于预期（认知衰老和痴呆症储备和复原力研究定义合作实验室，2022 年）。较高的 CR 与痴呆症的发病延迟和发病率降低有关（Reed 等人，2010 年；Soldan 等人，2020 年；Zahodne 等人，2015 年），并且与具有阿尔茨海默病遗传风险的个体的住院风险降低有关（Filshtein 等人，2019 年）。 CR 是一个可修改的结构，可能受各种生活经历的影响，例如教育程度（Malek-Ahmadi 等人，2017 年）和职业复杂性（Boots 等人，2015 年）以及遗传因素（Barker 等人，2021 年；Dumitrescu 等人，2020 年）。准确测量 CR 可以改善痴呆症的临床诊断（Stern，2012 年）、临床试验中干预效果的测量（Mondini 等人，2016 年）、干预研究中参与者的分层（Stern，2012 年）以及旨在增强 CR 的干预措施的制定（Moga 等人，2019 年）。准确的 CR 神经影像学测量可能有助于识别特定的 CR 相关大脑网络，可以通过神经调节（Arvaneh 等人，2018 年；Scheinost 等人，2020 年）或神经刺激技术（Kim 等人，2019 年）进行针对性治疗。CR 通常使用社会行为变量（“代理”）来衡量，这些变量反映了被认为有助于 CR 的各种一生经历的接触程度（Stern 等人，2020 年）。虽然这种测量方法方便且便宜，但它在理论和方法上受到限制，因为代理是自我报告变量，无法捕捉整个动态 CR 结构（Bettcher 等人，2019 年；Jones 等人，2011 年；Ward 等人，2015 年）。另一种使用结构神经成像的测量方法是 CR 残差，其操作上将 CR 定义为考虑大脑结构和人口统计学因素后认知中无法解释的差异（Bettcher 等人，2019 年；Reed 等人，2010 年；Zahodne 等人，2013 年）。与社会行为代理相比，CR 残差可以更好地反映 CR 随时间的变化（Stern 等人，2020 年）。然而，CR 残差
多模式脑行为跨年龄组的不对称概括
Battaglini，M.，Gentile，G.，Luchetti，L.，Giorgio，A.，Vrenken，H. M.，Rocca，M。A.，Preziosa，P.，Gallo，A.，…De Stefano，N。（2019年）。寿命规范性数据有关大脑体积变化的速率。衰老的神经生物学，81，30 - 37。https：//doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2019。05.010 Cam-Can Consortium，Samu，D.，Campbell，K。L.，Tsvetanov，K。A.，Shafto，M。A.，＆Tyler，L。K.（2017）。随着年龄的增长而保留的认知功能取决于网络响应中的域依赖性变化。自然通讯，8（1），14743。https：//doi.org/10.1038/ NComms14743 Chan，M。Y.，Park，D。C.，Savalia，N。K.，Petersen，S。E.和Wig，G。S.（2014）。减少了整个健康成人寿命中大脑系统的分离。美国国家科学院的会议记录，111（46），E4997 - E5006。Cox，R。W.（1996）。afni：用于分析和可视化功能磁共振神经图像的软件。计算机和生物医学研究，29（3），162 - 173。Dale，A.，Fischl，B。，＆Sereno，M。I.（1999）。基于表面的皮质分析：I。分割和表面重建。Neuroimage，9（2），179 - 194。https：//doi.org/10.1006/nimg.1998.0395 Destrieux，C.，Fischl，B.，Dale，A。，＆Halgren，A。，＆Halgren，E。（2010）。使用标准解剖学名称的人皮层回旋和硫酸自动曲柄。Neuroimage，53（1），1 - 15。（2016）。Soc。Dhollander，T。和Connelly，A。一种新型的迭代方法，可以从仅单壳（ + b = 0）差异MRI数据中获得多组织CSD的益处。24 int。宏伟。共振。Med，24，3010。Esteban，O.，Markiewicz，C。J.，Blair，R。W.，Moodie，C.A.fmriprep：用于功能性MRI的强大预处理管道。自然方法，16（1），111 - 116。Fan，L.，Li，H.，Zhuo，J.，Zhang，Y.，Wang，J.，Chen，L.，Yang，Z.，Chu，C.，Xie，S。，＆Laird，A。R.（2016）。 人类Brainetome Atlas：基于连接架构的新大脑图集。 大脑皮层，26（8），3508 - 3526。 Fischl，B。和Dale，A。M.（2000）。 通过磁共振图像测量人脑皮质的厚度。 美国国家科学院的会议录，97（20），11050 - 11055。 Fischl，B.，Liu，A。和Dale，A。M.（2001）。 自动流动手术：构建人类大脑皮层的几何准确和拓扑上正确的模型。 IEEE医学成像，20（1），70 - 80。 Fischl，B.，Salat，D.H.，Busa，E.，Albert，M.，Dieterich，M.，Haselgrove，C.，van der Kouwe，A.，Killiany，R.，Kennedy，D.，Klaveness，S.，Montillo，S.，Montillo，A.，Makris，A. 整个大脑分割：人脑中神经解剖结构的自动标记。 Neuron，33，341 - 355。 磁共振图像的独立序列分段。 （1999）。Fan，L.，Li，H.，Zhuo，J.，Zhang，Y.，Wang，J.，Chen，L.，Yang，Z.，Chu，C.，Xie，S。，＆Laird，A。R.（2016）。人类Brainetome Atlas：基于连接架构的新大脑图集。大脑皮层，26（8），3508 - 3526。Fischl，B。和Dale，A。M.（2000）。通过磁共振图像测量人脑皮质的厚度。美国国家科学院的会议录，97（20），11050 - 11055。Fischl，B.，Liu，A。和Dale，A。M.（2001）。 自动流动手术：构建人类大脑皮层的几何准确和拓扑上正确的模型。 IEEE医学成像，20（1），70 - 80。 Fischl，B.，Salat，D.H.，Busa，E.，Albert，M.，Dieterich，M.，Haselgrove，C.，van der Kouwe，A.，Killiany，R.，Kennedy，D.，Klaveness，S.，Montillo，S.，Montillo，A.，Makris，A. 整个大脑分割：人脑中神经解剖结构的自动标记。 Neuron，33，341 - 355。 磁共振图像的独立序列分段。 （1999）。Fischl，B.，Liu，A。和Dale，A。M.（2001）。自动流动手术：构建人类大脑皮层的几何准确和拓扑上正确的模型。IEEE医学成像，20（1），70 - 80。Fischl，B.，Salat，D.H.，Busa，E.，Albert，M.，Dieterich，M.，Haselgrove，C.，van der Kouwe，A.，Killiany，R.，Kennedy，D.，Klaveness，S.，Montillo，S.，Montillo，A.，Makris，A.整个大脑分割：人脑中神经解剖结构的自动标记。Neuron，33，341 - 355。磁共振图像的独立序列分段。（1999）。Fischl，B.，Salat，D.H.，van der Kouwe，A.J.W.，Makris，N.，Ségonne，F.，Quinn，B.T。，＆Dale，A.M。（2004）。 Neuroimage，23（Suppl 1），S69 - S84。 https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2004.07.016 Fischl，B.，Sereno，M.I。，＆Dale，＆Dale，A. 基于表面的分析：II：通货膨胀，变平和基于表面的坐标系。 Neuro-图像，9（2），195 - 207。https：//doi.org/10.1006/nimg.1998.0396 Gao，M.，Wong，C.H。Y.，Huang，Huang，H.，Shao，Shao，Shao，R. 基于连接的模型可以预测老年人的速度。 Neuroimage，223，117290。https：//doi.org/ 10.1016/j.neuroimage.2020.117290 Gao，S.，Greene，A.S.，Constable，R.T。，＆Scheinost，D。（2019）。 组合多个连接组可改善表型度量的预测建模。 Neuroimage，201，116038。https：//doi.org/10.1016/j。 Neuroimage.2019.116038Fischl，B.，Salat，D.H.，van der Kouwe，A.J.W.，Makris，N.，Ségonne，F.，Quinn，B.T。，＆Dale，A.M。（2004）。Neuroimage，23（Suppl 1），S69 - S84。https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2004.07.016 Fischl，B.，Sereno，M.I。，＆Dale，＆Dale，A.基于表面的分析：II：通货膨胀，变平和基于表面的坐标系。Neuro-图像，9（2），195 - 207。https：//doi.org/10.1006/nimg.1998.0396 Gao，M.，Wong，C.H。Y.，Huang，Huang，H.，Shao，Shao，Shao，R.基于连接的模型可以预测老年人的速度。Neuroimage，223，117290。https：//doi.org/ 10.1016/j.neuroimage.2020.117290 Gao，S.，Greene，A.S.，Constable，R.T。，＆Scheinost，D。（2019）。组合多个连接组可改善表型度量的预测建模。Neuroimage，201，116038。https：//doi.org/10.1016/j。Neuroimage.2019.116038
耶鲁大学生物医学工程博士毕业生
Ryan Nguyen 用于揭示组织工程和癌症中的机械生物学现象的多尺度方法 Mak 2023 年 5 月 Kate Bridges 经食道超声心动图患者特定二尖瓣建模的图像分析和生物力学 Miller-Jensen 2023 年 5 月 Liang Yang 体外自组装网络的分析 Levchenko 2023 年 5 月 Yuqi Wang 揭示小鼠生殖系干细胞中 MILI 的功能和分子机制 Lin 2023 年 5 月 Alborz Feizi 用于高通量离体人体器官研究的工程工具 Tietjen 2023 年 5 月 David Dellal 先进机电器官保存平台的开发和验证 Sestan 2023 年 5 月 Kevin Ta 超声心动图心脏运动分析和分割的多任务学习 Duncan 2023 年 5 月 Alexandra Suberi mRNA 治疗的肺部递送 Saltzman 2023 年 5 月 Archer Hamidzadeh 使用基于 FRET 的生物传感器阐明细胞外信号调节激酶 (ERK) 动力学 Levchenko 2022 年 12 月 Dave O'Connor 脑内动态功能连接的定量分析 Constable 2022 年 12 月 Feimei Liu 扩展单域抗体库和应用 Carson 2022 年 12 月 Xingjian Zhang 癌症和镰状细胞病的生物物理特征 Mak 2022 年 12 月 Alexander Josowitz 用于局部递送小分子抑制剂的聚合物纳米粒子：胶质母细胞瘤和气道的应用 Saltzman 2022 年 12 月 Shawn Ahn 注意力神经网络在 3D 超声心动图心脏应变分析中的应用 Duncan 2022 年 12 月 Rebecca Byler 治疗皮肤利什曼病的局部贴剂开发的合理方法 Kyriakides 2022 年 12 月 Hao Xing 基于细胞和细胞外基质的方法研究糖尿病成纤维细胞并改善伤口愈合 Kyriakides 2022 年 5 月 Chang Liu 3D 组织模型中肿瘤细胞的迁移以及与 ECM 和基质的相互作用 Mak 2022 年 5 月 Zach Connerty-Marin 在纳米尺度上量化膜拓扑结构 Bewersdorf 2022 年 5 月 MinSoo Khang 鞘内递送 NP 用于治疗软脑膜转移 Saltzman 2022 年 5 月 Shi Shen 逆转录病毒的研究工程心脏组织中的重塑现象 Campbell 2022 年 5 月 Jenette Creso 心肌机械功能和疾病的多尺度建模 Campbell 2022 年 5 月 Juntang Zhuang 机器学习方法估计全脑有效连接组以识别自闭症 Duncan 2022 年 5 月 Margaret Elise Bullock 使用 HIV 基因表达随机模型探索染色质介导的转录噪声调控 Miller-Jensen 2022 年 5 月 Ann Chen 开发和提供基因组编辑疗法以改善胶质母细胞瘤治疗 Zhou 2022 年 5 月 Katherine Leiby 工程功能性远端肺上皮 Niklason 2022 年 5 月 Ons M'Saad 蛋白质在其超微结构背景下的光学显微镜检查 Bewersdorf 2022 年 5 月 Kevin Hu 活细胞中的多色各向同性超分辨率 Bewersdorf 2022 年 5 月 Samantha Rossano Synaptic使用正电子发射断层扫描的 SV2A 密度成像：参考区域分析的优化和 Carson 2021 年 12 月 Andrew Barentine 定量超分辨率显微镜 Bewersdorf 2021 年 12 月 Muhammad Khan 脑癌跨室钠成像 Hyder 2021 年 12 月 Allison Greaney 肺组织工程的改进：迈向功能性气管和肺置换 Niklason 2021 年 5 月 Siyuan Gao 高维脑成像数据的潜在因子分析 Scheinost 2021 年 5 月 Rita Matta 微血管信号在神经源性微环境的作用 Gonzalez 2021 年 5 月 Edward Han 血管生物人工内分泌胰腺的开发 Niklason 2021 年 5 月 Heather Liu PET 中的动力学建模、参数估计和模型比较：神经递质动力学的功能图像 Morris 2021 年 5 月 John Walsh 监测肿瘤进展和治疗反应的独特血管和代谢特征 Hyder 2021 年 5 月 Micha Sam Raredon 肺泡肺的单细胞系统工程 Niklason 2020 年 12 月 Luyao Shi 高级定量心脏核成像 Liu 2020 年 12 月 Amanda Alexander 研究 TLR4 诱导的巨噬细胞分泌中细胞间异质性的调节和后果 Miller-Jensen 2020 年 12 月 Jason Szafron 用于改进组织工程血管移植物设计的数学模型 Humphrey 2020 年 12 月 Lorenzo Sewanan 使用人类干细胞衍生的心肌细胞、enginCampbell 2020 年 12 月 Zach Augenfeld 自动使用 MRI 距离图通过术中锥形束 CT 分割进行多模态配准 Duncan 2020 年 5 月 Jeffery (Alex) Clark 表征微尺度异质性对心肌宏观机械功能的影响 u Campbell 2020 年 5 月 Ramak Khosravi 用于治疗先天性心脏病的组织工程血管移植物的数据驱动计算模型 D Humphrey 2020 年 5 月 Rebecca LaCroix 激酶定位对细胞信号传导和行为影响的研究 Levchenko 2020 年 5 月 Xiaoxiao Li 用于表征自闭症神经影像生物标志物的数据驱动策略 Duncan 2020 年 5 月 Ayomiposi Loye 用于骨科应用的块状金属玻璃 Kyriakides 2020 年 5 月 Ronald Ng 研究机械负荷在致心律失常性心肌病中的作用 Campbell 2020 年 5 月 Fan Zhang Layer卷积神经网络中的嵌入分析可改善不确定性估计和分类 Duncan 2020 年 5 月 Sean Bickerton 纳米粒子系统用于在体内生成调节性 T 细胞用于自身免疫性疾病治疗 Fahmy 2019 年 12 月 Nadine Dispenza 加速非线性梯度编码策略用于并行磁共振成像 Constable 2019 年 12 月 Alexander Svoronos 使用 pH 低插入肽 (pHL) 进行肿瘤靶向抑制致癌微小 RNA 用于癌症治疗 Engelman 2019 年 12 月 MaryGrace Velasco 用于深层组织应用的三维 STED 显微镜 Bewersdorf 2019 年 12 月 Shari Yosinski 用于片上实验室诊断的电子粒子操作 Reed 2019 年 12 月 Yang Xiao 微血管工程用于疾病建模和再生医学 Fan 2019 年 5 月 Alexander Engler 综合生理与系统设计全肺组织工程方法 Niklason 2019 年 5 月 Young-Eun Seo 用于局部递送 miRNA 抑制剂治疗胶质母细胞瘤的纳米粒子 Saltzman 2019 年 5 月 Zhuo Chen 用于分析巨噬细胞活化动力学的单细胞微芯片 Fan 2019 年 5 月 Ian Linsmeier 活性肌动球蛋白力学：无序网络中收缩的协同性和缩放性 Murrell 2018 年 12 月 Haiying (Allen) Lu 基于学习的心脏应变分析正则化 Duncan 2018 年 12 月