MEG current source reconstruction using a meta-analysis fMRI prior
MEG current source reconstruction using a meta-analysis fMRI prior
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使用荟萃分析 fMRI 先验进行 MEG 电流源重建
DOI：
10.1016/j.neuroimage.2021.118034
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
5.7
通讯作者：
Yamashita Okito
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Suzuki Keita;Yamashita Okito
脑磁图(MEG)通过电流源重建方法将传感器信号(头部外的磁场)映射到皮层电流源，从而提供了一种非侵入性研究毫秒级皮层活动的独特方法。由于传感器数目少于电流源数目，电流源重构被定义为一个不适定的逆问题。解决这一问题的一个有效方法是使用功能磁共振(FMRI)数据作为空间约束，尽管这会增加测量成本和受试者的负担。在这里，我们展示了如何使用从数千篇论文中合成的荟萃分析功能磁共振数据，而不是单独记录的功能磁共振数据。为了减少Meta分析和个体数据之间的差异，引入Meta分析作为分层贝叶斯估计的先验信息。通过真实模拟，我们发现使用Meta分析的fMRI数据重建电流源的性能要好于使用低质量的个体fMRI数据和传统方法。通过应用人脸识别任务的实验数据，我们定性地证实了使用Meta分析fMRI数据的群体分析结果显示出与使用个体fMRI数据的结果相似的趋势。我们的结果表明，元分析fMRI数据的使用在不增加测量成本的情况下改善了电流源重建。我们假设所提出的方法将对测量成本较低的模式(如光泵磁力计)产生更大的影响。
Magnetoencephalography (MEG) offers a unique way to noninvasively investigate millisecond-order cortical activities by mapping sensor signals (magnetic fields outside the head) to cortical current sources using current source reconstruction methods. Current source reconstruction is defined as an ill-posed inverse problem, since the number of sensors is less than the number of current sources. One powerful approach to solving this problem is to use functional MRI (fMRI) data as a spatial constraint, although it boosts the cost of measurement and the burden on subjects. Here, we show how to use the meta-analysis fMRI data synthesized from thousands of papers instead of the individually recorded fMRI data. To mitigate the differences between the meta-analysis and individual data, the former are imported as prior information of the hierarchical Bayesian estimation. Using realistic simulations, we found out the performance of current source reconstruction using meta-analysis fMRI data to be better than that using low-quality individual fMRI data and conventional methods. By applying experimental data of a face recognition task, we qualitatively confirmed that group analysis results using the meta-analysis fMRI data showed a tendency similar to the results using the individual fMRI data. Our results indicate that the use of meta-analysis fMRI data improves current source reconstruction without additional measurement costs. We assume the proposed method would have greater effect for modalities with lower measurement costs, such as optically pumped magnetometers.
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信息通过MEG来源估计和多元模式分类的组合扩散。
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作者：
Sato M;Yamashita O;Sato MA;Miyawaki Y
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作者：
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Schoffelen JM
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Larter, R;Speelman, B;Worth, RM
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