Sleep physiology arises from the coordinated dynamics of the central nervous system (CNS) and autonomic nervous system (ANS), as reflected by multimodal polysomnography signals including EEG, EOG, EMG, ECG, and respiration. However, existing sleep foundation models often fuse heterogeneous biosignals in a topology-agnostic manner, overlooking their physiological organization. We introduce Omni-Sleep, a sleep foundation model that uses the CNS/ANS partition as a physiological prior for topology-constrained representation learning. Omni-Sleep learns structured representations through three objectives: intra-system consistency, which captures shared subsystem-level factors within neural and cardio-respiratory signals; inter-system synchronization, which aligns subsystem trajectories to model brain--body dynamics; and latent-space masked temporal modeling, which captures long-horizon sleep dynamics. Pre-trained on over 100,000 hours of multi-center multimodal PSG data, Omni-Sleep is evaluated on sleep staging and multi-disease classification. Across datasets and modality-ablation settings, Omni-Sleep outperforms strong foundation-model baselines, showing improved label efficiency, cross-dataset generalization, and robustness to missing modalities. These results highlight the value of physiological hierarchy for generalizable sleep representation learning. Code is available at https://github.com/AutoBrain-sleep/OmniSleep.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

论文 | OmniScientist:全模态全学科AI科学家
专知会员服务
17+阅读 · 8月16日
[ICML2022] NeuroFluid: 流体仿真的人工智能新范式
专知会员服务
28+阅读 · 2022年6月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
免费中文书籍-《神经网络与深度学习》中文版推荐
深度学习与NLP
21+阅读 · 2019年4月2日
下载 | 512页教程《神经网络与深度学习》,2018最新著作
机器学习算法与Python学习
51+阅读 · 2019年1月6日
李宏毅-201806-中文-Deep Reinforcement Learning精品课程分享
深度学习与NLP
15+阅读 · 2018年6月20日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
《面向国防领域的大语言模型基准测试与适配》
专知会员服务
2+阅读 · 今天15:36
世界模型入门:从序贯决策到通用智能体
专知会员服务
12+阅读 · 10月24日
军事域更好使用人工智能的实用指南
专知会员服务
11+阅读 · 10月22日
《衡量语言模型中的作战规划能力》
专知会员服务
14+阅读 · 10月20日
相关VIP内容
论文 | OmniScientist:全模态全学科AI科学家
专知会员服务
17+阅读 · 8月16日
[ICML2022] NeuroFluid: 流体仿真的人工智能新范式
专知会员服务
28+阅读 · 2022年6月8日
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员