摘要:理论基础:静息状态范式经常应用于脑电图 (EEG) 研究;然而,它与无法控制参与者的思想有关。为了量化受试者在休息时的主观体验,引入了阿姆斯特丹静息状态问卷 (ARSQ),涵盖了十个思维游离维度。我们旨在估计主观体验与 EEG 的静息状态微状态之间的关联。方法:使用 197 名受试者的 5 分钟静息状态 EEG 数据来评估七个微状态类别的时间特性。采用贝叶斯相关方法来评估静息后评估的 ARSQ 域与微状态参数之间的关联。结果:揭示了舒适度、自我和躯体意识域与神经电微状态的时间特性之间的几种关联。舒适度与微状态 E 持续时间之间的正相关性显示出最强的证据 (BF 10 > 10);其余相关性显示出大量证据 (10 > BF 10 > 3)。结论:我们的研究表明,评估静息状态下发生的自发思维对于理解微状态所反映的内在大脑活动具有重要意义。
1。Alexandre Gramfort,Martin Luessi,Eric Larson,Deni A. Engemann,Strohmeier Daniel,Christian Brodbeck,Roman Goj,Mainak Jas,Brooks,Lauri和Matti S.任何Python的Mne-Python。神经科学的前线,7(267):1-13,2013。2。Cabanero-Gome,L.,Hervas,R.,Constance,I。和Rodrig-Benite,L。(2021)。eglib:用于EEG提取的Python模块。3。 Head,T.,Mechcoder,G。L.,&Shcherbatyi,I。 (2018)。 skikit-optimize:v0。 5.2。 版本V0,5 4。 Joel,D。,Berman,Z (2015)。 人脑。 112(50),15468-15473。 5。 Go,G.,Meng,Q.,Finy,T.,T.,Chen,W.,W.,W.,... Liu,T.-Y. (2017)。 LightGBM:高速公路激动人心的梯度。 神经信息系统的进步,30,3146–3154 6。 Phillips,Opery,A。K.,Hsu,V.,Ollila,H。M.,Hillary,R。P.,R.,R。,J。,J.&Singh,M。K.(2019)。 超越二元类别的性别:对不同差异,心理病理学和基因型的检查。 Sychiatry Academy,58(8),787-798。 7。 TOOLE,JM和BOYLAN,G。B. (2017)。 neral:新生儿脑电图的定量特征使用matlab。3。Head,T.,Mechcoder,G。L.,&Shcherbatyi,I。(2018)。skikit-optimize:v0。5.2。版本V0,5 4。Joel,D。,Berman,Z (2015)。 人脑。 112(50),15468-15473。 5。 Go,G.,Meng,Q.,Finy,T.,T.,Chen,W.,W.,W.,... Liu,T.-Y. (2017)。 LightGBM:高速公路激动人心的梯度。 神经信息系统的进步,30,3146–3154 6。 Phillips,Opery,A。K.,Hsu,V.,Ollila,H。M.,Hillary,R。P.,R.,R。,J。,J.&Singh,M。K.(2019)。 超越二元类别的性别:对不同差异,心理病理学和基因型的检查。 Sychiatry Academy,58(8),787-798。 7。 TOOLE,JM和BOYLAN,G。B. (2017)。 neral:新生儿脑电图的定量特征使用matlab。Joel,D。,Berman,Z(2015)。人脑。112(50),15468-15473。5。Go,G.,Meng,Q.,Finy,T.,T.,Chen,W.,W.,W.,... Liu,T.-Y. (2017)。 LightGBM:高速公路激动人心的梯度。 神经信息系统的进步,30,3146–3154 6。 Phillips,Opery,A。K.,Hsu,V.,Ollila,H。M.,Hillary,R。P.,R.,R。,J。,J.&Singh,M。K.(2019)。 超越二元类别的性别:对不同差异,心理病理学和基因型的检查。 Sychiatry Academy,58(8),787-798。 7。 TOOLE,JM和BOYLAN,G。B. (2017)。 neral:新生儿脑电图的定量特征使用matlab。Go,G.,Meng,Q.,Finy,T.,T.,Chen,W.,W.,W.,... Liu,T.-Y.(2017)。LightGBM:高速公路激动人心的梯度。神经信息系统的进步,30,3146–3154 6。Phillips,Opery,A。K.,Hsu,V.,Ollila,H。M.,Hillary,R。P.,R.,R。,J。,J.&Singh,M。K.(2019)。 超越二元类别的性别:对不同差异,心理病理学和基因型的检查。 Sychiatry Academy,58(8),787-798。 7。 TOOLE,JM和BOYLAN,G。B. (2017)。 neral:新生儿脑电图的定量特征使用matlab。Phillips,Opery,A。K.,Hsu,V.,Ollila,H。M.,Hillary,R。P.,R.,R。,J。,J.&Singh,M。K.(2019)。超越二元类别的性别:对不同差异,心理病理学和基因型的检查。Sychiatry Academy,58(8),787-798。 7。 TOOLE,JM和BOYLAN,G。B. (2017)。 neral:新生儿脑电图的定量特征使用matlab。Sychiatry Academy,58(8),787-798。7。TOOLE,JM和BOYLAN,G。B.(2017)。neral:新生儿脑电图的定量特征使用matlab。ARXIV预印型ARXIV:1704.05694。Vinck,M.,Oostenveld,R.,Van Wingerden,M.,Battaglia,F。,&Pennartz,C。M.(2011)。 在存在体积传导,噪声和样品大小偏置的情况下,改进了相结合的相同步指数。 Neuroimage,55(4),1548-1565。 8。 Zhang,C.,Dougherty,C.C.,Baum,S.A.,White,T。,&Michael,A。M.(2018)。 功能连通性预测性别:静止大脑连通性中性别差异的证据。 人类脑图,39(4),1765-1776。Vinck,M.,Oostenveld,R.,Van Wingerden,M.,Battaglia,F。,&Pennartz,C。M.(2011)。在存在体积传导,噪声和样品大小偏置的情况下,改进了相结合的相同步指数。Neuroimage,55(4),1548-1565。8。Zhang,C.,Dougherty,C.C.,Baum,S.A.,White,T。,&Michael,A。M.(2018)。 功能连通性预测性别:静止大脑连通性中性别差异的证据。 人类脑图,39(4),1765-1776。Zhang,C.,Dougherty,C.C.,Baum,S.A.,White,T。,&Michael,A。M.(2018)。功能连通性预测性别:静止大脑连通性中性别差异的证据。人类脑图,39(4),1765-1776。
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摘要 在人工智能的发展趋势下,生物识别已成为一种广泛应用的热门技术,在金融、非营利组织、海关等各种场合均有应用,但传统的身份识别工具存在易被泄露、窃取或遭受黑客攻击的风险。脑电图(EEG)是生物识别研究的一种方法,它通过采集头皮特定位置的电磁波来反映个体的脑部活动,大量研究证明脑电图中的α波段可以区分个体差异,其重要性在临床神经生理中也得到了证实。在脑电生物识别中,大多数研究使用复杂的电极通道来覆盖整个头部来收集脑电波记录,但这样的设备无法满足生物识别应用对可采集性的要求。
摘要 — 在癫痫监测中,由于脑电图伪影在幅度和频率上具有形态相似性,因此经常被误认为是癫痫发作,这使得癫痫发作检测系统容易受到更高的误报率的影响。在这项工作中,我们介绍了一种基于并行超低功耗 (PULP) 嵌入式平台上最少数量的脑电图通道的伪影检测算法的实现。分析基于 TUH 脑电图伪影语料库数据集,并重点关注颞电极。首先,我们使用自动机器学习框架在频域中提取最佳特征模型,在 4 个颞脑电图通道设置下实现了 93.95% 的准确率和 0.838 F1 得分。所实现的准确率水平比最先进的水平高出近 20%。然后,这些算法针对 PULP 平台进行并行化和优化,与最先进的低功耗伪影检测框架实现相比,能效提高了 5.21 倍。将此模型与低功耗癫痫发作检测算法相结合,可以在可穿戴外形尺寸和功率预算下使用 300 mAh 电池进行 300 小时的连续监测。这些结果为实现经济实惠、可穿戴、长期癫痫监测解决方案铺平了道路,该解决方案具有低假阳性率和高灵敏度,可满足患者和护理人员的要求。临床意义——所提出的 EEG 伪影检测框架可用于可穿戴 EEG 记录设备,结合基于 EEG 的癫痫发作检测算法,以提高癫痫发作检测场景的稳健性。索引词——医疗保健、时间序列分类、智能边缘计算、机器学习、深度学习
摘要 — 神经营销是利用神经科学来了解消费者对产品和服务的偏好。因此,它研究与偏好和购买意向相关的神经活动。神经营销被认为是一个新兴的研究领域,部分原因是每年在广告和促销上花费了大约 4000 亿美元。鉴于这个市场的规模,即使性能略有改善也会产生巨大影响。传统的营销方法考虑以问卷、产品评级或评论形式出现的后验用户反馈,但这些方法不能完全捕捉或解释消费者的实时决策过程。已经提出了各种生理测量技术来促进记录决策过程的这一关键方面,包括脑成像技术(功能性磁共振成像 (fMRI)、脑电图 (EEG)、稳态地形图 (SST))和各种生物传感器。EEG 在神经营销中的应用尤其有前景。脑电图 (EEG) 可以检测大脑活动的连续变化,没有明显的时间延迟,这是评估顾客无意识反应和感官反应所必需的。目前市场上有几种类型的脑电图设备,每种都有自己的优点和缺点。研究人员使用其中许多设备对不同年龄组和不同类别的产品进行了实验。由于可以获得深刻的见解,消费者和研究保护组织对神经营销研究领域进行了密切监控,以确保受试者得到适当的保护。本文调查了基于脑电图的神经营销策略的一系列考虑因素,包括可以收集的信息类型、如何向消费者呈现营销刺激、这些策略如何影响消费者的吸引力和记忆力、该领域应用的机器学习技术以及这一新兴领域面临的各种挑战,包括道德问题。关键词:脑电图、神经营销、神经科学、电子商务
帕金森运动症状与基底神经节中病理上增加的β振荡有关。虽然药理学治疗和深脑刺激(DBS)降低了这些病理振荡,并随着运动性能的提高而降低了这些病理振荡,但我们着手探索神经反馈作为内源性调节方法。我们通过植入的DBS电极实施了病理性亚丘脑β振荡的实时处理,以提供深脑电气神经反馈。患者在训练后几分钟内通过视觉神经反馈进行了视觉控制的β振荡活动。在一次单小时的训练中,β振荡活动的减少逐渐变得更强大,我们观察到了运动性能的提高。最后,即使去除视觉神经反馈后,对深脑活动的内源性控制也是可能的,这表明在短期内保留了神经反馈获得的策略。此外,我们观察到2天后学习的心理策略在没有神经反馈的情况下进行了改善。进一步训练深脑神经反馈可能会通过使用神经反馈优化的策略来改善症状控制,从而为帕金森患者提供治疗益处。
摘要 — 目标:当存在多个声源时,当前助听器中的降噪算法缺乏有关用户关注的声源的信息。为了解决这个问题,它们可以与听觉注意解码 (AAD) 算法相辅相成,该算法使用脑电图 (EEG) 传感器解码注意力。最先进的 AAD 算法采用刺激重建方法,其中关注源的包络从 EEG 重建并与各个源的包络相关。然而,这种方法在短信号段上表现不佳,而较长的片段在用户切换注意力时会产生不切实际的长检测延迟。方法:我们提出使用滤波器组公共空间模式滤波器 (FB-CSP) 解码注意力的方向焦点作为替代 AAD 范式,它不需要访问干净的源包络。结果:提出的 FB-CSP 方法在短信号段上的表现优于刺激重建方法,在相同任务上的表现也优于卷积神经网络方法。我们实现了高精度(1 秒窗口为 80%,准瞬时决策为 70%),足以实现低于 4 秒的最小预期切换持续时间。我们还证明解码器可以适应来自未见对象的未标记数据,并且仅使用位于耳朵周围的部分 EEG 通道来模拟可穿戴 EEG 设置。结论:提出的 FB-CSP 方法可以快速准确地解码听觉注意力的方向焦点。意义:在非常短的数据段上实现高精度是朝着实用的神经引导听力设备迈出的重要一步。
摘要 脑机接口 (BCI) 是一种将大脑活动转化为操作技术命令的系统。脑电图 (EEG) BCI 的常见设计依赖于 P300 事件相关电位 (ERP) 的分类,这是一种由常见非目标刺激中罕见的目标刺激引起的反应。现有的 ERP 分类器很少直接探索神经活动的潜在机制。为此,我们对 P300 ERP-BCI 设计下的多通道真实 EEG 信号的概率分布进行了新颖的贝叶斯分析。我们的目标是识别神经活动的相关时空差异,这为 P300ERP 反应提供了统计证据,并有助于设计高效、准确的个性化 BCI。作为我们对单个参与者分析的一项重要发现,视觉皮层周围通道的目标 ERP 在刺激后约 200 毫秒达到负峰值的后验概率为 90%。我们的分析确定了 BCI 拼写器的五个重要通道(PO7、PO8、Oz、P4、Cz),从而实现了 100% 的预测准确率。从对其他九名参与者的分析中,我们一致地选择了确定的五个通道,并且选择频率对带通滤波器和内核超参数的微小变化具有稳健性。本文的补充材料可在线获取。
摘要 — 随着神经工程技术的快速发展,社会对数字心理健康的需求也迅速上升。虽然社会需要利用基于可靠神经科学证据的尖端技术,但准确性和易用性的权衡严重分裂了学术界和工业界。在这里,我们提供模拟和经验证据来揭示头皮上脑电图电极的位置和数量如何影响捕获头皮范围独立成分 (IC) 的准确性。基于从 64 通道脑电图电极获得的 IC 的逆权重头皮地形,对现有的七个脑电图耳机的数量和位置进行了空间相似性分析。结果显示,随着通道数量和位置的增加,相似性呈现出独特的 S 形恶化。我们提供了一个有用的计算模型,用于量化特定耳机的假设质量。我们的量化方法为学术可靠性和社会需求之间的竞争提供了和解,这是 BCI(脑机接口)应用中的一个基本方面。
