Decoding mental concept identities using electrocorticography
使用皮层电图解码心理概念身份
基本信息
- 批准号:10652023
- 负责人:
- 金额:$ 19.5万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2023
- 资助国家:美国
- 起止时间:2023-05-05 至 2026-04-30
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AcuteAphasiaAreaArticulationBrainBrain NeoplasmsCharacteristicsChronicClinicalClinical TrialsCodeCommunicationComputer ModelsDataDevelopmentDevicesElectrocorticogramElectrophysiology (science)Eligibility DeterminationFoundationsFunctional Magnetic Resonance ImagingFutureGoalsImageImaging technologyImpairmentImplantIndividualInstitutionKnowledgeLanguageLanguage DisordersLeftLesionLocationMachine LearningMagnetoencephalographyMapsMethodsModalityModelingMotorNeural Network SimulationNon-aphasicOperative Surgical ProceduresOutcomePatient CarePatientsPatternPerformancePersonsPhasePopulationProductionPsyche structureRecoveryResearchRetrievalSemantic memorySemanticsSignal TransductionSolidSpecific qualifier valueSpecificitySpeechStrokeSystemTechnologyTestingTrainingTranslatingawakebrain basedbrain computer interfacebrain electrical activitybrain surgerycohortdeep neural networkdensitydesignexperimental studyinnovationmachine learning modelmodel developmentneuralneuroprosthesisnoveloperationphonologyportabilitypost strokepreservationstroke outcomestroke-induced aphasiatemporal measurement
项目摘要
PROJECT SUMMARY/ABSTRACT
Aphasia is a common and disabling outcome following stroke. Although some treatments are available in the
acute phase, people with chronic, severe deficits rarely have meaningful recovery. Frequently, these patients
have phonological or articulatory planning deficits, while their semantic functions are preserved. Because of
this, a novel treatment modality in these patients is a speech brain-computer interface (BCI) designed to
decode semantic activity. In this project we are developing a machine learning model to decode brain activity
to concept identities, to be used in such a device. We will first develop the model in patients with no language
deficits using invasive electrical recordings. During awake brain surgeries, we will place high-density
electrocorticography (ECoG) grids on prespecified brain locations corresponding to high-level semantic areas.
Patients will perform a semantic decision task, and the neural network model will be trained to predict concept
identities from the recorded ECoG activity using a semantic model developed by our lab. We will then
demonstrate the application of this model to people with aphasia by performing the same task using the
noninvasive magnetoencephalography (MEG) in people with severe aphasia. Demonstrating that this model
can be used to decode concept identities from brain activity, and that it is applicable to people with severe
aphasia, will open up a new avenue of treatment for this population.
项目摘要/摘要
失语症是中风后常见且残疾的结果。尽管有一些治疗方法
急性阶段,患有慢性,严重缺陷的人很少有有意义的康复。这些患者经常
具有语音或发音计划缺陷,而其语义功能则保留。由于
这是这些患者的一种新型治疗方式,是旨在的语音脑计算机界面(BCI)
解码语义活动。在这个项目中,我们正在开发一个机器学习模型来解码大脑活动
概念身份,用于这种设备。我们将首先在没有语言的患者中开发模型
使用侵入性电记录的缺陷。在清醒的大脑手术期间,我们将放置高密度
与高级语义区域相对应的预先指定的大脑位置上的电皮质学(ECOG)网格。
患者将执行语义决策任务,并将对神经网络模型进行培训以预测概念
使用我们实验室开发的语义模型来自记录的ECOG活动的身份。然后我们会
通过使用该模型来证明该模型在失语症的患者中应用相同的任务
严重失语症患者的无创磁脑摄影(MEG)。证明这个模型
可用于从大脑活动中解码概念身份,并且适用于严重的人
失语症将为这一人群开辟新的治疗途径。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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