BandFocusNet: A Lightweight Model for Motor Imagery Classification of a Supernumerary Thumb in Virtual Reality
Notice bibliographique
Résumé
<italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">Objective:</i> Human movement augmentation through supernumerary effectors is an emerging field of research. However, controlling these effectors remains challenging due to issues with agency, control, and synchronizing movements with natural limbs. A promising control strategy for supernumerary effectors involves utilizing electroencephalography (EEG) through motor imagery (MI) functions. In this work, we investigate whether MI activity associated with a supernumerary effector could be reliably differentiated from that of a natural one, thus addressing the concern of concurrency. Twenty subjects were recruited to participate in a two-fold experiment in which they observed movements of natural and supernumerary thumbs, then engaged in MI of the observed movements, conducted in a virtual reality setting. <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">Results:</i> A lightweight deep-learning model that accounts for the temporal, spatial and spectral nature of the EEG data is proposed and called BandFocusNet, achieving an average classification accuracy of 70.9% using the leave-one-subject-out cross validation method. The trustworthiness of the model is examined through explainability analysis, and influential regions-of-interests are cross-validated through event-related-spectral-perturbation (ERSPs) analysis. Explainability results showed the importance of the right and left frontal cortical regions, and ERSPs analysis showed an increase in the delta and theta powers in these regions during the MI of the natural thumb but not during the MI of the supernumerary thumb. <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">Conclusion:</i> Evidence in the literature indicates that such activation is observed during the MI of natural effectors, and its absence could be interpreted as a lack of embodiment of the supernumerary thumb.
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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 | 0,001 | 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 ».