Predicting EMG Data from M1 Neurons with Variational Bayesian Least Squares
Notice bibliographique
Résumé
An increasing number of projects in neuroscience requires the statistical analysis of high dimensional data sets, as, for instance, in predicting behavior from neural firing or in operating artificial devices from brain recordings in brain-machine interfaces. Linear analysis techniques remain prevalent in such cases, but classical linear regression approaches are often numerically too fragile in high dimensions. In this paper, we address the question of whether EMG data collected from arm movements of monkeys can be faithfully reconstructed with linear approaches from neural activity in primary motor cortex (M1). To achieve robust data analysis, we develop a full Bayesian approach to linear regression that automatically detects and excludes irrelevant features in the data, regularizing against overfitting. In comparison with ordinary least squares, stepwise regression, partial least squares, LASSO regression and a brute force combinatorial search for the most predictive input features in the data, we demonstrate that the new Bayesian method offers a superior mixture of characteristics in terms of regularization against overfitting, computational efficiency and ease of use, demonstrating its potential as a drop-in replacement for other linear regression techniques. As neuroscientific results, our analyses demonstrate that EMG data can be well predicted from M1 neurons, further opening the path for possible real-time interfaces between brains and machines. 1
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,008 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».