Artifacts in EEG-Based BCI Therapies: Friend or Foe?
Notice bibliographique
Résumé
EEG-based brain-computer interfaces (BCI) have promising therapeutic potential beyond traditional neurofeedback training, such as enabling personalized and optimized virtual reality (VR) neurorehabilitation paradigms where the timing and parameters of the visual experience is synchronized with specific brain states. While BCI algorithms are often designed to focus on whichever portion of a signal is most informative, in these brain-state-synchronized applications, it is of critical importance that the resulting decoder is sensitive to physiological brain activity representative of various mental states, and not to artifacts, such as those arising from naturalistic movements. In this study, we compare the relative classification accuracy with which different motor tasks can be decoded from both extracted brain activity and artifacts contained in the EEG signal. EEG data were collected from 17 chronic stroke patients while performing six different head, hand, and arm movements in a realistic VR-based neurorehabilitation paradigm. Results show that the artifactual component of the EEG signal is significantly more informative than brain activity with respect to classification accuracy. This finding is consistent across different feature extraction methods and classification pipelines. While informative brain signals can be recovered with suitable cleaning procedures, we recommend that features should not be designed solely to maximize classification accuracy, as this could select for remaining artifactual components. We also propose the use of machine learning approaches that are interpretable to verify that classification is driven by physiological brain states. In summary, whereas informative artifacts are a helpful friend in BCI-based communication applications, they can be a problematic foe in the estimation of physiological brain states.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 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 | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».