RUNet: Un marco de calibración cero para la decodificación de EEG entre dominios mediante aprendizaje de...

Área de la Ciencia:

• Neurociencia; Aprendizaje Automático; Ingeniería Biomédica

Sus antecedentes:

• La variabilidad en las señales de electroencefalografía (EEG) presenta un obstáculo importante para la decodificación neuronal confiable en aplicaciones de interfaz cerebro-computadora (BCI).; Las diferencias individuales y los factores ambientales contribuyen a la variabilidad entre sesiones y entre sujetos, lo que complica el desarrollo de sistemas BCI.

Objetivo del estudio:

• Presentar RUNet, un marco de calibración cero diseñado para superar la variabilidad de las señales de EEG para mejorar la decodificación de la imaginación motora en BCI.; Desarrollar un método robusto para el aprendizaje de representación no supervisado y el aprendizaje de modelos riemannianos en datos de EEG.

Principales métodos:

• RUNet emplea un módulo convolucional espaciotemporal multiescala para capturar dinámicas complejas de EEG.; Un módulo de optimización de covarianza polisinergética mejora la robustez de las características contra la no estacionariedad.; La integración de la Mapeo Logarítmico Afín Riemanniano mitiga la deriva de covarianza entre dominios, promoviendo el aprendizaje de características invariantes al dominio.; Se utiliza un marco de aprendizaje por transferencia con preentrenamiento contrastivo no supervisado y reentrenamiento específico de la tarea.

Principales resultados:

• RUNet logró altas precisiones promedio entre sesiones (87,19%, 88,03%, 85,45%) en múltiples conjuntos de datos.; Las precisiones entre sujetos alcanzaron hasta el 87,25% en datos de laboratorio y el 78,14% en el conjunto de datos PhysioNet.; Se demostraron capacidades efectivas de generalización entre dominios.

Conclusiones:

• La canalización unificada de RUNet aborda eficazmente los desafíos de variabilidad del EEG en BCI.; El marco muestra un rendimiento robusto y generalización en diferentes conjuntos de datos y condiciones.; RUNet ofrece una solución prometedora para aplicaciones BCI prácticas y sin calibración.