大脑对刺激的反应性随着皮质兴奋状态的快速变化而波动,这可以通过脑电图 (EEG) 中的振荡反映出来。例如,经颅磁刺激 (TMS) 对运动皮质引起的运动诱发电位 (MEP) 的幅度会随着每次试验而变化。到目前为止,还无法对导致这种兴奋性波动的皮质过程进行单独估计。在这里,我们提出了一种数据驱动的方法,使用监督学习方法在健康人中推导出单独优化的 EEG 分类器,该方法将 TMS 前的 EEG 活动动态与 MEP 幅度联系起来。我们的方法能够考虑多个大脑区域和频带,而无需先验定义它们,它们的复合相位模式信息决定了兴奋性。与标准固定空间滤波器提取的 𝜇 振荡相位相比,个性化分类器可将皮质兴奋状态的分类准确率从 57% 提高到 67%。结果表明,对于使用的 TMS 协议,兴奋性主要在 𝜇 振荡范围内波动,相关皮质区域聚集在受刺激的运动皮质周围,但受试者之间的相关功率谱、相位和皮质区域存在差异。这种新颖的解码方法允许对皮质兴奋状态进行因果研究,这对于个性化治疗性脑刺激也至关重要。
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