。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证(未经同行评审证明)获得的是作者/资助者,他授予Biorxiv授予Biorxiv的许可,以永久显示预印本。这是该版本的版权持有人,该版本发布于2020年11月27日。 https://doi.org/10.1101/2020.11.25.398511 doi:Biorxiv Preprint
摘要 — 目标:基于黎曼几何的方法已被证明是脑机接口 (BCI) 解码的良好模型。然而,这些方法受到维数灾难的影响,无法部署在高密度在线 BCI 系统中。此外,黎曼方法缺乏可解释性,导致人工制品决定分类性能,这在人工制品控制至关重要的领域(例如患者群体中的神经反馈和 BCI)是有问题的。方法:我们严格证明了切线空间上的任何线性函数与相应的派生空间滤波器之间的精确等价性。在此基础上,我们进一步提出了一组无需密集优化步骤的黎曼方法降维解决方案。使用开放式 BCI 分析框架,针对经典的常见空间模式和切线空间分类验证了所提出的流程,该框架总共包含 7 多个数据集和 200 个主题。最后,通过可视化相应的空间模式验证了我们框架的稳健性。主要结果:与经典的切线空间分类相比,所提出的空间滤波方法具有竞争力,有时甚至略好的性能,同时在测试阶段将时间成本降低了 97%。重要的是,无论通道数量多少,所提出的空间滤波方法的性能都只使用四到六个滤波器组件,这也通过可视化的空间模式进行了交叉验证。这些结果揭示了每个记录会话中存在潜在神经元来源的可能性。意义:我们的工作促进了对基于黎曼几何的 BCI 分类的理论理解,并允许更有效的分类以及从基于黎曼方法构建的分类器中去除伪影源。