Upload 2 files
Browse files- README.md +145 -1
- virtual_twin_noroinformatics.ipynb +0 -0
README.md
CHANGED
|
@@ -1,3 +1,147 @@
|
|
| 1 |
---
|
| 2 |
-
license:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 3 |
---
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 1 |
---
|
| 2 |
+
license: cc-by-nc-4.0
|
| 3 |
+
language:
|
| 4 |
+
- en
|
| 5 |
+
- tr
|
| 6 |
+
pretty_name: Whole-Brain Virtual Twins from Open Connectome Data
|
| 7 |
+
size_categories:
|
| 8 |
+
- n<1K
|
| 9 |
+
tags:
|
| 10 |
+
- neuroscience
|
| 11 |
+
- neuroinformatics
|
| 12 |
+
- digital-twin
|
| 13 |
+
- connectome
|
| 14 |
+
- whole-brain-model
|
| 15 |
+
- fmri
|
| 16 |
+
- diffusion-mri
|
| 17 |
+
- computational-neuroscience
|
| 18 |
+
- bibliometrics
|
| 19 |
+
- openalex
|
| 20 |
+
configs:
|
| 21 |
+
- config_name: main_results
|
| 22 |
+
data_files: ciktilar/tablo0_ana_sonuclar.csv
|
| 23 |
+
- config_name: calibration
|
| 24 |
+
data_files: ciktilar/tablo2_kalibrasyon.csv
|
| 25 |
+
- config_name: cross_validation
|
| 26 |
+
data_files: ciktilar/tablo3_capraz_dogrulama.csv
|
| 27 |
+
- config_name: specificity
|
| 28 |
+
data_files: ciktilar/tablo4_kisiye_ozgululuk.csv
|
| 29 |
+
- config_name: virtual_lesions
|
| 30 |
+
data_files: ciktilar/tablo5_sanal_lezyon.csv
|
| 31 |
---
|
| 32 |
+
|
| 33 |
+
<!-- [DECISION / KARAR] Check the licence in the YAML header above (cc-by-nc-4.0 is suggested for figures and tables), the repository type (this card is written for a *dataset* repository), and replace USERNAME/REPOSITORY links. -->
|
| 34 |
+
|
| 35 |
+
# Whole-Brain Virtual Twins from Open Connectome Data
|
| 36 |
+
### Tüm-Beyin Sanal İkizleri: Açık Bağlantıom Verisinden
|
| 37 |
+
|
| 38 |
+
[English](#english) · [Türkçe](#türkçe)
|
| 39 |
+
|
| 40 |
+
---
|
| 41 |
+
|
| 42 |
+
## English
|
| 43 |
+
|
| 44 |
+
This repository holds the **notebook, result tables and bilingual figures** of the study
|
| 45 |
+
|
| 46 |
+
**"Are Whole-Brain Virtual Twins Personal? Evidence from Open Connectome Data and a Bibliometric Review including Türkiye"** *(submitted to the Journal of Computational Bioengineering and Clinical Medicine)*.
|
| 47 |
+
|
| 48 |
+
Source code and issue tracking: **[GitHub repository](https://github.com/USERNAME/REPOSITORY)** · Run it: [](https://colab.research.google.com/github/USERNAME/REPOSITORY/blob/main/sanal_ikiz_noroinformatik.ipynb)
|
| 49 |
+
|
| 50 |
+
### Summary
|
| 51 |
+
|
| 52 |
+
Subject-specific whole-brain models were built for seven healthy adults from the Human Connectome Project: 80 cortical Stuart–Landau (Hopf) oscillators coupled through each participant's own diffusion-MRI connectome and tuned to regional frequencies measured from the participant's own resting-state fMRI. One global coupling parameter was calibrated per participant.
|
| 53 |
+
|
| 54 |
+
| Measure | Result |
|
| 55 |
+
|---|---|
|
| 56 |
+
| Direct structure–function correlation | r = 0.263 ± 0.042 |
|
| 57 |
+
| Virtual twin vs. empirical functional connectivity | **r = 0.471 ± 0.115** (7/7 participants, p = 0.016) |
|
| 58 |
+
| Prediction of unseen data (second half of the recording) | r = 0.455 (69% of the test–retest ceiling) |
|
| 59 |
+
| Shuffled-connectome twin (null model) | r = 0.065 |
|
| 60 |
+
| Own twin vs. other participants' twins | Δr = −0.007, permutation p = 0.78 → not personal |
|
| 61 |
+
| Virtual lesion maps: reliability / link to node strength | ρ = 0.85 / ρ = 0.79 |
|
| 62 |
+
| OpenAlex brain/neuro digital twin publications, 2015–2026 | 1,164 (precision 96%); Türkiye 19th with 12 |
|
| 63 |
+
|
| 64 |
+
**Take-home message:** the twins capture the *shared* architecture of the human connectome and generalise over time, but personalisation has to be demonstrated rather than assumed.
|
| 65 |
+
|
| 66 |
+
### Contents
|
| 67 |
+
|
| 68 |
+
| Path | Description |
|
| 69 |
+
|---|---|
|
| 70 |
+
| `sanal_ikiz_noroinformatik.ipynb` | Complete analysis, Turkish commentary; runs end-to-end in Google Colab (~40–50 min) |
|
| 71 |
+
| `ciktilar/tablo*.csv` | Result tables: data summary, calibration, cross-validation, specificity, virtual lesions, literature table |
|
| 72 |
+
| `ciktilar/openalex_*.csv` | OpenAlex query results (accessed 1 November 2026) |
|
| 73 |
+
| `sekiller/en/`, `sekiller/tr/` | 16 figures each in English and Turkish, 300 dpi JPEG |
|
| 74 |
+
|
| 75 |
+
CSV column headers are in Turkish (e.g., *Denek* = participant, *Ortalama bozulma* = mean disruption, *Düğüm gücü* = node strength).
|
| 76 |
+
|
| 77 |
+
### Data provenance
|
| 78 |
+
|
| 79 |
+
The neuroimaging data are **not** redistributed here. They are loaded at run time from the open-source [neurolib](https://github.com/neurolib-dev/neurolib) library. *Data were provided by the Human Connectome Project, WU-Minn Consortium (Principal Investigators: David Van Essen and Kamil Ugurbil; 1U54MH091657), funded by the 16 NIH Institutes and Centers that support the NIH Blueprint for Neuroscience Research, and by the McDonnell Center for Systems Neuroscience at Washington University.* HCP data use is subject to the HCP Open Access Data Use Terms. Bibliometric records come from [OpenAlex](https://openalex.org) (CC0).
|
| 80 |
+
|
| 81 |
+
### Intended use and limitations
|
| 82 |
+
|
| 83 |
+
Intended for teaching and reproducing whole-brain modelling, and as a template for testing personalisation in digital twin pipelines. Not intended for clinical decisions. Limitations: small sample (n = 7), one resting-state run per participant, a deliberately minimal model, cortical regions only, virtual lesions on healthy connectomes, and bibliometric counts that depend on query and access date.
|
| 84 |
+
|
| 85 |
+
### Citation
|
| 86 |
+
|
| 87 |
+
<!-- [DECISION / KARAR] Update after publication. -->
|
| 88 |
+
```bibtex
|
| 89 |
+
@article{AUTHOR2026virtualtwins,
|
| 90 |
+
title = {Are Whole-Brain Virtual Twins Personal? Evidence from Open Connectome Data and a Bibliometric Review including T{\"u}rkiye},
|
| 91 |
+
author = {AUTHOR, A. and AUTHOR, B.},
|
| 92 |
+
journal = {Journal of Computational Bioengineering and Clinical Medicine},
|
| 93 |
+
year = {2026},
|
| 94 |
+
note = {Submitted}
|
| 95 |
+
}
|
| 96 |
+
```
|
| 97 |
+
|
| 98 |
+
Generative AI (Claude, Anthropic) assisted with code, figures and text drafting; all content was reviewed and verified by the authors.
|
| 99 |
+
|
| 100 |
+
---
|
| 101 |
+
|
| 102 |
+
## Türkçe
|
| 103 |
+
|
| 104 |
+
Bu depo, aşağıdaki çalışmanın **notebook'unu, sonuç tablolarını ve iki dilli şekillerini** içerir:
|
| 105 |
+
|
| 106 |
+
**"Tüm-Beyin Sanal İkizleri Kişiye Özgü mü? Açık Bağlantıom Verisinden Kanıtlar ve Türkiye'yi Kapsayan Bibliyometrik Bir Derleme"** *(Journal of Computational Bioengineering and Clinical Medicine dergisine gönderilmiştir)*.
|
| 107 |
+
|
| 108 |
+
Kaynak kod ve sorun bildirimi: **[GitHub deposu](https://github.com/USERNAME/REPOSITORY)** · Çalıştırmak için: [](https://colab.research.google.com/github/USERNAME/REPOSITORY/blob/main/sanal_ikiz_noroinformatik.ipynb)
|
| 109 |
+
|
| 110 |
+
### Özet
|
| 111 |
+
|
| 112 |
+
Human Connectome Project'ten yedi sağlıklı yetişkin için kişiye özel tüm-beyin modelleri kurulmuştur: Her katılımcının kendi difüzyon MR bağlantıomu üzerinden bağlanan ve kendi dinlenim-hali fMR verisinden ölçülen bölgesel frekanslara ayarlanan 80 kortikal Stuart–Landau (Hopf) osilatörü. Her katılımcı için tek bir global bağlaşım parametresi kalibre edilmiştir.
|
| 113 |
+
|
| 114 |
+
| Ölçü | Sonuç |
|
| 115 |
+
|---|---|
|
| 116 |
+
| Doğrudan yapı–işlev korelasyonu | r = 0,263 ± 0,042 |
|
| 117 |
+
| Sanal ikiz ile ampirik fonksiyonel bağlantı | **r = 0,471 ± 0,115** (7/7 katılımcı, p = 0,016) |
|
| 118 |
+
| Görülmemiş verinin öngörülmesi (kaydın ikinci yarısı) | r = 0,455 (test-tekrar tavanının %69'u) |
|
| 119 |
+
| Karıştırılmış bağlantıom ikizi (sıfır modeli) | r = 0,065 |
|
| 120 |
+
| Kendi ikizi ile başkalarının ikizleri | Δr = −0,007, permütasyon p = 0,78 → kişiye özgü değil |
|
| 121 |
+
| Sanal lezyon haritaları: güvenilirlik / düğüm gücüyle ilişki | ρ = 0,85 / ρ = 0,79 |
|
| 122 |
+
| OpenAlex beyin/nöro dijital ikiz yayınları, 2015–2026 | 1.164 (kesinlik %96); Türkiye 12 yayınla 19. sırada |
|
| 123 |
+
|
| 124 |
+
**Ana mesaj:** İkizler insan bağlantıomunun *ortak* mimarisini yakalar ve zaman içinde genellenir; ancak kişiselleştirme varsayılmamalı, gösterilmelidir.
|
| 125 |
+
|
| 126 |
+
### İçerik
|
| 127 |
+
|
| 128 |
+
| Yol | Açıklama |
|
| 129 |
+
|---|---|
|
| 130 |
+
| `sanal_ikiz_noroinformatik.ipynb` | Analizin tamamı, Türkçe açıklamalı; Google Colab'da baştan sona çalışır (~40–50 dk) |
|
| 131 |
+
| `ciktilar/tablo*.csv` | Sonuç tabloları: veri özeti, kalibrasyon, çapraz doğrulama, özgüllük, sanal lezyon, literatür tablosu |
|
| 132 |
+
| `ciktilar/openalex_*.csv` | OpenAlex sorgu sonuçları (erişim tarihi 1 Kasım 2026) |
|
| 133 |
+
| `sekiller/en/`, `sekiller/tr/` | İngilizce ve Türkçe 16'şar şekil, 300 dpi JPEG |
|
| 134 |
+
|
| 135 |
+
### Verinin kaynağı
|
| 136 |
+
|
| 137 |
+
Nörogörüntüleme verileri burada **yeniden dağıtılmaz**; çalışma sırasında açık kaynak [neurolib](https://github.com/neurolib-dev/neurolib) kütüphanesinden yüklenir. Veriler Human Connectome Project, WU-Minn Konsorsiyumu (Yürütücüler: David Van Essen ve Kamil Ugurbil; 1U54MH091657) tarafından sağlanmıştır; kullanımı HCP Açık Erişim Veri Kullanım Koşullarına tabidir. Bibliyometrik kayıtlar [OpenAlex](https://openalex.org) kaynaklıdır (CC0).
|
| 138 |
+
|
| 139 |
+
### Kullanım amacı ve kısıtlılıklar
|
| 140 |
+
|
| 141 |
+
Tüm-beyin modellemeyi öğretmek ve tekrarlamak, ayrıca dijital ikiz iş akışlarında kişiselleştirmeyi sınamak için bir şablon olarak tasarlanmıştır. Klinik karar için kullanılmamalıdır. Kısıtlılıklar: küçük örneklem (n = 7), katılımcı başına tek dinlenim-hali oturumu, bilinçli olarak sade tutulmuş model, yalnızca kortikal bölgeler, sağlıklı bağlantıomlarda sanal lezyonlar ve sorguya ile erişim tarihine bağlı bibliyometrik sayılar.
|
| 142 |
+
|
| 143 |
+
### Atıf
|
| 144 |
+
|
| 145 |
+
Atıf bilgisi için yukarıdaki İngilizce bölümdeki BibTeX kaydını kullanın.
|
| 146 |
+
|
| 147 |
+
Kod, şekil ve metin taslağında üretken yapay zekâdan (Claude, Anthropic) yararlanılmış; tüm içerik yazarlar tarafından incelenmiş ve doğrulanmıştır.
|
virtual_twin_noroinformatics.ipynb
ADDED
|
The diff for this file is too large to render.
See raw diff
|
|
|