Machine learning algorithms for detection of visuomotor neural control differences in individuals with PASC and ME
Notice bibliographique
Résumé
The COVID-19 pandemic has affected millions worldwide, giving rise to long-term symptoms known as post-acute sequelae of SARS-CoV-2 (PASC) infection, colloquially referred to as long COVID. With an increasing number of people experiencing these symptoms, early intervention is crucial. In this study, we introduce a novel method to detect the likelihood of PASC or Myalgic Encephalomyelitis (ME) using a wearable four-channel headband that collects Electroencephalogram (EEG) data. The raw EEG signals are processed using Continuous Wavelet Transform (CWT) to form a spectrogram-like matrix, which serves as input for various machine learning and deep learning models. We employ models such as CONVLSTM (Convolutional Long Short-Term Memory), CNN-LSTM, and Bi-LSTM (Bidirectional Long short-term memory). Additionally, we test the dataset on traditional machine learning models for comparative analysis. Our results show that the best-performing model, CNN-LSTM, achieved an accuracy of 83%. In addition to the original spectrogram data, we generated synthetic spectrograms using Wasserstein Generative Adversarial Networks (WGANs) to augment our dataset. These synthetic spectrograms contributed to the training phase, addressing challenges such as limited data volume and patient privacy. Impressively, the model trained on synthetic data achieved an average accuracy of 93%, significantly outperforming the original model. These results demonstrate the feasibility and effectiveness of our proposed method in detecting the effects of PASC and ME, paving the way for early identification and management of the condition. The proposed approach holds significant potential for various practical applications, particularly in the clinical domain. It can be utilized for evaluating the current condition of individuals with PASC or ME, and monitoring the recovery process of those with PASC, or the efficacy of any interventions in the PASC and ME populations. By implementing this technique, healthcare professionals can facilitate more effective management of chronic PASC or ME effects, ensuring timely intervention and improving the quality of life for those experiencing these conditions.
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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) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,001 |
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 ».