eLife Assessment: I-Spin live: An open-source software based on blind-source separation for real-time decoding of motor unit activity in humans
Notice bibliographique
Résumé
Decoding the activity of individual neural cells during natural behaviours allows neuroscientists to study how the nervous system generates and controls movements. Contrary to other neural cells, the activity of spinal motor neurons can be determined non-invasively (or minimally invasively) from the decomposition of electromyographic (EMG) signals into motor unit firing activities. For some interfacing and neuro-feedback investigations, EMG decomposition needs to be performed in real-time. Here, we introduce an open-source software that performs real-time decoding of motor neurons using a blind-source separation approach for multichannel EMG signal processing. Separation vectors (motor unit filters) are optimised for each motor unit from baseline contractions and then re-applied in real-time during test contractions. In this way, the firing activity of multiple motor neurons can be provided through different forms of visual feedback. We provide a complete framework with guidelines and examples of recordings to guide researchers who aim to study movement control at the motor neuron level. We first validated the software with synthetic EMG signals generated during a range of isometric contraction patterns. We then tested the software on data collected using either surface or intramuscular electrode arrays from five lower limb muscles (gastrocnemius lateralis and medialis, vastus lateralis and medialis, and tibialis anterior). We assessed how the muscle or variation of contraction intensity between the baseline contraction and the test contraction impacted the accuracy of the real-time decomposition. This open-source software provides a set of tools for neuroscientists to design experimental paradigms where participants can receive real-time feedback on the output of the spinal cord circuits.
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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) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,056 | 0,023 |
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 ».