Ghost interactions in MEG/EEG source space: A note of caution on inter-areal coupling measures
Notice bibliographique
Résumé
Abstract When combined with source modeling, magneto‐ (MEG) and electroencephalography (EEG) can be used to study long-range interactions among cortical processes non-invasively. Estimation of such inter-areal connectivity is nevertheless hindered by instantaneous field spread and volume conduction, which artificially introduce linear correlations and impair source separability in cortical current estimates. To overcome the inflating effects of linear source mixing inherent to standard interaction measures, alternative phase‐ and amplitude-correlation based connectivity measures, such as imaginary coherence and orthogonalized amplitude correlation have been proposed. Being by definition insensitive to zero-lag correlations, these techniques have become increasingly popular in the identification of correlations that cannot be attributed to field spread or volume conduction. We show here, however, that while these measures are immune to the direct effects of linear mixing, they may still reveal large numbers of spurious false positive connections through field spread in the vicinity of true interactions. This fundamental problem affects both region-of-interest-based analyses and all-to-all connectome mappings. Most importantly, beyond defining and illustrating the problem of spurious, or “ghost” interactions, we provide a rigorous quantification of this effect through extensive simulations. Additionally, we further show that signal mixing also significantly limits the separability of neuronal phase and amplitude correlations. We conclude that spurious correlations must be carefully considered in connectivity analyses in MEG/EEG source space even when using measures that are immune to zero-lag correlations. Highlights ✓ Reliable estimation of neuronal coupling with MEG and EEG is challenged by signal mixing ✓ A number of coupling techniques attempt to overcome this limitation by excluding zero-lag interactions ✓ Contrary to what is commonly admitted, our simulations illustrate that such interaction metrics will still yield false positives ✓ Spurious, or “ghost”, interactions are generally detected between sources in the vicinity of true phase-lagged interacting sources ✓ Signal mixing also severely affects the mutual separability of phase and amplitude correlations
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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 | 0,023 | 0,084 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,007 |
| Communication savante | 0,004 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,009 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».