TY - JOUR T1 - Tractography-based connectomes are dominated by false-positive connections JF - bioRxiv DO - 10.1101/084137 SP - 084137 AU - Klaus H. Maier-Hein AU - Peter Neher AU - Jean-Christophe Houde AU - Marc-Alexandre Côté AU - Eleftherios Garyfallidis AU - Jidan Zhong AU - Maxime Chamberland AU - Fang-Cheng Yeh AU - Ying-Chia Lin AU - Qing Ji AU - Wilburn E. Reddick AU - John O. Glass AU - David Qixiang Chen AU - Yuanjing Feng AU - Chengfeng Gao AU - Ye Wu AU - Jieyan Ma AU - H Renjie AU - Qiang Li AU - Carl-Fredrik Westin AU - Samuel Deslauriers-Gauthier AU - J. Omar Ocegueda González AU - Michael Paquette AU - Samuel St-Jean AU - Gabriel Girard AU - François Rheault AU - Jasmeen Sidhu AU - Chantal M.W. Tax AU - Fenghua Guo AU - Hamed Y. Mesri AU - Szabolcs Dávid AU - Martijn Froeling AU - Anneriet M. Heemskerk AU - Alexander Leemans AU - Arnaud Boré AU - Basile Pinsard AU - Christophe Bedetti AU - Matthieu Desrosiers AU - Simona Brambati AU - Julien Doyon AU - Alessia Sarica AU - Roberta Vasta AU - Antonio Cerasa AU - Aldo Quattrone AU - Jason Yeatman AU - Ali R. Khan AU - Wes Hodges AU - Simon Alexander AU - David Romascano AU - Muhamed Barakovic AU - Anna Auría AU - Oscar Esteban AU - Alia Lemkaddem AU - Jean-Philippe Thiran AU - H. Ertan Cetingul AU - Benjamin L. Odry AU - Boris Mailhe AU - Mariappan S. Nadar AU - Fabrizio Pizzagalli AU - Gautam Prasad AU - Julio E. Villalon-Reina AU - Justin Galvis AU - Paul M. Thompson AU - Francisco De Santiago Requejo AU - Pedro Luque Laguna AU - Luis Miguel Lacerda AU - Rachel Barrett AU - Flavio Dell’Acqua AU - Marco Catani AU - Laurent Petit AU - Emmanuel Caruyer AU - Alessandro Daducci AU - Tim B. Dyrby AU - Tim Holland-Letz AU - Claus C. Hilgetag AU - Bram Stieltjes AU - Maxime Descoteaux Y1 - 2016/01/01 UR - http://biorxiv.org/content/early/2016/11/07/084137.abstract N2 - Fiber tractography based on non-invasive diffusion imaging is at the heart of connectivity studies of the human brain. To date, the approach has not been systematically validated in ground truth studies. Based on a simulated human brain dataset with ground truth white matter tracts, we organized an open international tractography challenge, which resulted in 96 distinct submissions from 20 research groups. While most state-of-the-art algorithms reconstructed 90% of ground truth bundles to at least some extent, on average they produced four times more invalid than valid bundles. About half of the invalid bundles occurred systematically in the majority of submissions. Our results demonstrate fundamental ambiguities inherent to tract reconstruction methods based on diffusion orientation information, with critical consequences for the approach of diffusion tractography in particular and human connectivity studies in general. ER -