Aperçu: G.M.
La
complexité et l'hétérogénéité des "troubles du spectre de l'autisme" (TSA)
nécessitent la mise en œuvre de techniques d'analyse dédiées pour
obtenir le maximum de l'interrelation entre de nombreuses variables qui
décrivent les personnes diagnostiquées, allant de la caractérisation
phénotypique clinique et du profil génétique aux images cérébrales
structurelles et fonctionnelles.
Le
projet ARIANNA a développé un environnement de recherche
interdisciplinaire collaboratif qui est facilement accessible à la
communauté des chercheurs travaillant sur le TSA
(https://arianna.pi.infn.it). Les
principaux objectifs du projet sont: analyser les données de
neuroimagerie acquises dans de multiples sites avec des approches
multivariées basées sur l'apprentissage par machine; Pour
détecter les caractéristiques cérébrales structurelles et
fonctionnelles qui permettent de distinguer les personnes avec TSA des sujets témoins; Identifier
les critères basés sur la neuroimagerie pour stratifier la population
avec TSA pour soutenir le développement futur de traitements
personnalisés. La
gestion et le stockage sécurisés des données sont garantis dans le
cadre du projet, ainsi que l'accès à des ressources informatiques
rapides ou basées sur le cloud.
Cet
article décrit l'architecture basée sur le Web, l'infrastructure
informatique et les flux de travail d'analyse collaborative à la base de
l'environnement de travail interdisciplinaire ARIANNA.
Il démontre également la fonctionnalité complète de la plate-forme de recherche.
La disponibilité de cet environnement de travail innovant pour
l'analyse des informations cliniques et neuro-imagerie des personnes
atteintes de TSA devrait aider les chercheurs à démêler des données
complexes, ce qui facilite leur interprétation.
Comput Biol Med. 2017 May 17;87:1-7. doi: 10.1016/j.compbiomed.2017.05.017.
ARIANNA: A research environment for neuroimaging studies in autism spectrum disorders
Retico A1, Arezzini S2, Bosco P2, Calderoni S3, Ciampa A2, Coscetti S2, Cuomo S4, De Santis L5, Fabiani D2, Fantacci ME6, Giuliano A2, Mazzoni E2, Mercatali P4, Miscali G5, Pardini M5, Prosperi M7, Romano F4, Tamburini E8, Tosetti M7, Muratori F3.
Author information
- 1
- National Institute for Nuclear Physics (INFN), Largo Bruno Pontecorvo 3, 56127 Pisa, Italy. Electronic address: Alessandra.Retico@pi.infn.it.
- 2
- National Institute for Nuclear Physics (INFN), Largo Bruno Pontecorvo 3, 56127 Pisa, Italy.
- 3
- IRCCS Stella Maris Foundation, Viale del Tirreno 331, 56128 Pisa, Italy; Department of Clinical and Experimental Medicine, University of Pisa, Pisa, Italy.
- 4
- Institute of Legal Information Theory and Techniques (ITTIG) of the National Research Council, Via de' Barucci 20, 50127 Florence, Italy.
- 5
- NET7 S.r.l., via Marche 10, 56123 Pisa, Italy.
- 6
- National Institute for Nuclear Physics (INFN), Largo Bruno Pontecorvo 3, 56127 Pisa, Italy; University of Pisa, Physics Department, Largo Bruno Pontecorvo 3, 56127 Pisa, Italy.
- 7
- IRCCS Stella Maris Foundation, Viale del Tirreno 331, 56128 Pisa, Italy.
- 8
- I+ S.r.l., Piazza Puccini 26, 50144 Florence, Italy.
Abstract
The complexity and heterogeneity of Autism
Spectrum Disorders (ASD) require the implementation of dedicated
analysis techniques to obtain the maximum from the interrelationship
among many variables that describe affected individuals, spanning from
clinical phenotypic characterization and genetic profile to structural
and functional brain images. The ARIANNA project has developed a
collaborative interdisciplinary research environment that is easily
accessible to the community of researchers working on ASD
(https://arianna.pi.infn.it). The main goals of the project are: to
analyze neuroimaging data acquired in multiple sites with multivariate
approaches based on machine learning; to detect structural and
functional brain characteristics that allow the distinguishing of
individuals with ASD from control subjects; to identify
neuroimaging-based criteria to stratify the population with ASD to
support the future development of personalized treatments. Secure data
handling and storage are guaranteed within the project, as well as the
access to fast grid/cloud-based computational resources. This paper
outlines the web-based architecture, the computing infrastructure and
the collaborative analysis workflows at the basis of the ARIANNA
interdisciplinary working environment. It also demonstrates the full
functionality of the research platform. The availability of this
innovative working environment for analyzing clinical and neuroimaging
information of individuals with ASD is expected to support researchers
in disentangling complex data thus facilitating their interpretation.
Copyright © 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved.
- PMID: 28544911
- DOI: 10.1016/j.compbiomed.2017.05.017
