Motor cortex mapping using active gaussian processes
Motor cortex mapping using active gaussian processes
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使用主动高斯过程进行运动皮层映射
DOI：
10.1145/3389189.3389202
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Erdoğmuş, Deniz
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Faghihpirayesh, Razieh;Imbiriba, Tales;Yarossi, Mathew;Tunik, Eugene;Brooks, Dana;Erdoğmuş, Deniz
经颅磁刺激（TMS）的一个重要应用是通过对运动皮层进行空间采样来绘制皮层运动地形图，并利用表面肌电图记录运动诱发电位（MEP）。TMS映射的标准方法涉及在头皮上的网格（通常为1cm）上间隔开的不同位点处的重复刺激。这些映射策略是耗时的，并且响应站点通常是稀疏的。此外，较长的时间尺度阻止了对短暂皮质变化的测量，并且在临床人群中耐受性差。另一种方法涉及使用TMS映射器专业知识，通过使用MEP的反馈来利用映射的稀疏性，以决定刺激哪个位点。在这项调查中，我们提出了一种新的主动学习方法来自动推断最佳的未来刺激位点的地方，用户的专业知识。具体来说，我们提出了一个积极的高斯过程（GP）的策略，如熵和互信息（MI）的位点选择标准。所提出的方法通过对估计的MEP场进行建模来扭曲通常的基于熵和MI的选择标准，即，GP表示为高斯随机变量本身。通过这样做，我们在基因座选择标准中包括MEP幅度，否则它将完全独立于MEP值。使用真实的数据的实验结果表明，所提出的策略可以大大优于竞争的方法时，MEP的变化主要局限在一个子区域的空间。
One important application of transcranial magnetic stimulation (TMS) is to map cortical motor topography by spatially sampling the motor cortex, and recording motor evoked potentials (MEP) with surface electromyography. Standard approaches to TMS mapping involve repetitive stimulations at different loci spaced on a (typically 1 cm) grid on the scalp. These mappings strategies are time consuming and responsive sites are typically sparse. Furthermore, the long time scale prevents measurement of transient cortical changes, and is poorly tolerated in clinical populations. An alternative approach involves using the TMS mapper expertise to exploit the map's sparsity through the use of feedback of MEPs to decide which loci to stimulate. In this investigation, we propose a novel active learning method to automatically infer optimal future stimulus loci in place of user expertise. Specifically, we propose an active Gaussian Process (GP) strategy with loci selection criteria such as entropy and mutual information (MI). The proposed method twists the usual entropy- and MI-based selection criteria by modeling the estimated MEP field, i.e., the GP mean, as a Gaussian random variable itself. By doing so, we include MEP amplitudes in the loci selection criteria which would be otherwise completely independent of the MEP values. Experimental results using real data shows that the proposed strategy can greatly outperform competing methods when the MEP variations are mostly confined in a sub-region of the space.
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运动皮层的磁刺激映射：影响映射区域的因素。
DOI：
10.1016/s0924-980x(98)00006-x
发表时间：
1998
期刊：
Electroencephalography and clinical neurophysiology
影响因子：
--
作者：
G. Thickbroom;R. Sammut;F. Mastaglia
通讯作者：
F. Mastaglia
影响因子：
5.1
作者：
Huber, Marco F.
通讯作者：
Huber, Marco F.
使用高斯过程检测非线性混合物：在高光谱成像中的应用
DOI：
10.1109/icassp.2014.6855148
发表时间：
2014
期刊：
2014 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP)
影响因子：
--
作者：
T. Imbiriba;J. Bermudez;J. Tourneret;C. Richard
通讯作者：
C. Richard
影响因子：
4.4
作者：
WILSON, SA;THICKBROOM, GW;MASTAGLIA, FL
通讯作者：
MASTAGLIA, FL
影响因子：
3.9
作者：
Kocanaogullari, Aziz;Erdogmus, Deniz;Akcakaya, Murat
通讯作者：
Akcakaya, Murat