Longitudinal characterization of cognitive change in late-life has received increasing attention to better understand age-related cognitive aging and cognitive changes reflecting pathology-related and mortality-related processes. Several mixed-effects models have been proposed to accommodate the non-linearity of cognitive decline and assess the putative influence of covariates on it. In this work, we examine the standard linear mixed model (LMM) with a linear function of time and five alternative models capturing non-linearity of change over time, including the LMM with a quadratic term, LMM with splines, the functional mixed model, the piecewise linear mixed model and the sigmoidal mixed model. We first theoretically describe the models. Next, using data from deceased participants from two prospective cohorts with annual cognitive testing, we compared the interpretation of the models by investigating the association of education on cognitive change before death. Finally, we performed a simulation study to empirically evaluate the models and provide practical recommendations. In particular, models were challenged by increasing follow-up spacing, increasing missing data, and decreasing sample size. With the exception of the LMM with a quadratic term, the fit of all models was generally adequate to capture non-linearity of cognitive change and models were relatively robust. Although spline-based models do not have interpretable nonlinearity parameters, their convergence was easier to achieve and they allow for graphical interpretation. In contrast the piecewise and the sigmoidal models, with interpretable non-linear parameters may require more data to achieve convergence.


翻译:对晚年认知变化的纵向表征日益受到关注,以更好地理解与年龄相关的认知老化,以及反映病理和死亡相关过程的认知变化。已有多种混合效应模型被提出,用以适应认知衰退的非线性特征,并评估协变量对其的潜在影响。在本研究中,我们考察了标准线性混合模型(LMM)以及五种捕捉时间变化非线性的替代模型,包括带二次项的LMM、带样条的LMM、函数型混合模型、分段线性混合模型和S形混合模型。我们首先从理论上描述了这些模型。接着,利用两个前瞻性队列中已故参与者的年度认知测试数据,通过探讨教育程度与死亡前认知变化的关联,比较了这些模型的解释方式。最后,我们进行了模拟研究以经验性地评估模型,并提供实用建议。特别地,模型面临随访间隔增加、缺失数据增多以及样本量减少的挑战。除带二次项的LMM外,所有模型的拟合通常都能充分捕捉认知变化的非线性,且模型相对稳健。尽管基于样条的模型缺乏可解释的非线性参数,但其收敛更易实现,并允许图形化解释。相比之下,具有可解释非线性参数的分段模型和S形模型可能需要更多数据才能实现收敛。

0
下载
关闭预览

相关内容

Cognition:Cognition:International Journal of Cognitive Science Explanation:认知:国际认知科学杂志。 Publisher:Elsevier。 SIT: http://www.journals.elsevier.com/cognition/
【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年3月20日
VIP会员
最新内容
《同步多无人机系统中的故障与通信》
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:23
面向国防作战的最佳自主与蜂群无人机技术
专知会员服务
7+阅读 · 7月28日
《异构人类团队的协作决策过程混合建模研究》
博士论文 | 面向大模型推理的内存高效算法
专知会员服务
5+阅读 · 7月27日
美空军新型反无人机部队初探
专知会员服务
9+阅读 · 7月27日
相关资讯
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员