Assessing Time-Resolved fNIRS for Brain-Computer Interface Applications of Mental Communication
Notice bibliographique
Résumé
Brain-computer interfaces (BCIs) are becoming increasingly popular as a tool to improve the quality of life of patients with disabilities. Recently, time-resolved functional near-infrared spectroscopy (TR-fNIRS) based BCIs are gaining traction because of their enhanced depth sensitivity leading to lower signal contamination from the extracerebral layers. This study presents the first account of TR-fNIRS based BCI for "mental communication" on healthy participants. Twenty-one (21) participants were recruited and were repeatedly asked a series of questions where they were instructed to imagine playing tennis for "yes" and to stay relaxed for "no." The change in the mean time-of-flight of photons was used to calculate the change in concentrations of oxy- and deoxyhemoglobin since it provides a good compromise between depth sensitivity and signal-to-noise ratio. Features were extracted from the average oxyhemoglobin signals to classify them as "yes" or "no" responses. Linear-discriminant analysis (LDA) and support vector machine (SVM) classifiers were used to classify the responses using the leave-one-out cross-validation method. The overall accuracies achieved for all participants were 75% and 76%, using LDA and SVM, respectively. The results also reveal that there is no significant difference in accuracy between questions. In addition, physiological parameters [heart rate (HR) and mean arterial pressure (MAP)] were recorded on seven of the 21 participants during motor imagery (MI) and rest to investigate changes in these parameters between conditions. No significant difference in these parameters was found between conditions. These findings suggest that TR-fNIRS could be suitable as a BCI for patients with brain injuries.
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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 | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».