The problem of reconstructing brain activity from electric potential measurements performed on the surface of a human head is not an easy task: not just because the solution of the related inverse problem is fundamentally ill-posed (not unique), but because the methods utilized in constructing a synthetic forward solution themselves contain many inaccuracies. One of these is the fact that the usual method of modelling primary currents in the human head via dipoles brings about at least 2 modelling errors: one from the singularity introduced by the dipole, and one from placing such dipoles near conductivity discontinuities in the active brain layer boundaries. In this article we observe how the removal of possible source locations from the surfaces of active brain layers affects the localisation accuracy of two inverse methods, sLORETA and Dipole Scan, at different signal-to-noise ratios (SNR), when the H(div) source model is used. We also describe the finite element forward solver used to construct the synthetic EEG data, that was fed to the inverse methods as input, in addition to the meshes that were used as the domains of the forward and inverse solvers. Our results suggest that there is a slight general improvement in the localisation results, especially at lower noise levels. The applied inverse algorithm and brain compartment under observation also affect the accuracy.


翻译:从人类头部表面电位测量中重建大脑活动的问题并非易事:这不仅仅是因为相关逆问题的解本质上是不适定的(非唯一),还因为构建合成正向解所使用的方法本身包含诸多不准确性。其中之一是,通过偶极子对大脑中初级电流进行建模的常规方法会引入至少两种建模误差:一种来自偶极子引入的奇异性,另一种来自将这些偶极子放置在有源脑层边界处的电导率不连续附近。本文研究了当使用H(div)源模型时,从有源脑层表面移除可能的源位置如何影响两种逆方法(sLORETA和偶极子扫描)在不同信噪比下的定位精度。我们还描述了用于构建合成脑电图数据的有限元正向求解器(该数据作为逆方法的输入),以及用作正向和逆向求解器域的网格。我们的结果表明,定位结果有轻微的整体改善,尤其是在较低噪声水平下。所应用的逆算法和所观察的脑区室也会影响精度。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+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
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+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
0+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
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
3+阅读 · 6月17日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+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
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+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
0+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