Conocimiento Bóveda 3/33 - G.TEC BCI & Neurotecnología Escuela de Primavera 2024 - Día 3
Hacia un enfoque objetivo y basado en datos
para definir TMS-EEG real de respuestas simuladas
Ahmadreza Keihani, Universidad de Pittsburgh (EE.UU.)
<Imagen del Resumen >

Gráfico de Conceptos & Resumen usando Claude 3 Opus | Chat GPT4 | Llama 3:

graph LR classDef real fill:#f9d4d4, font-weight:bold, font-size:14px classDef sham fill:#d4f9d4, font-weight:bold, font-size:14px classDef model fill:#d4d4f9, font-weight:bold, font-size:14px classDef data fill:#f9f9d4, font-weight:bold, font-size:14px classDef future fill:#f9d4f9, font-weight:bold, font-size:14px A["Ahmadreza Keihani"] --> B["Definir real vs simulado
TMS-EEG es desafiante. 1"] A --> C["Enfoque objetivo y basado en datos para
diferenciar real de simulado. 2"] A --> D["Señales TMS-EEG reflejan la suma de
potenciales postsinápticos. 3"] A --> E["Configuración TMS-EEG: bobina, canales,
amplificadores, neuronavegación, enmascaramiento. 4"] B --> F["Conde 2018: TMS-EEG real
se asemejó al simulado, generó controversia. 5"] F --> G["Expertos criticaron métodos de Conde,
mostraron lateralización de TMS-EEG real. 6"] F --> H["Conde criticado: bobina pequeña,
referencia común, enmascaramiento inadecuado. 7"] B --> I["Estudios recientes disocian TMS-EEG real
de simulado. 8"] I --> J["Laboratorios de UCL y Milán usan
métodos avanzados. 9"] C --> K["El ponente propone aprendizaje automático
para etiquetar real vs simulado. 10"] K --> L["Comparaciones clave: real vs
simulado, dentro y entre sesiones. 11"] L --> M["Dentro de la sesión: la precisión real debería
aumentar, simulado se mantiene plano. 12"] L --> N["Entre sesiones: respuesta posterior real difiere
de simulado, bases similares. 13"] K --> O["Probado en conjuntos de datos del
laboratorio del ponente, Milán, UCL. 14"] O --> P["Milán: real, simulado realista,
auditivo con/sin enmascaramiento, eléctrico. 15"] O --> Q["UCL: real con/sin enmascaramiento,
probando modelo en datos imperfectos. 16"] K --> R["Resultados dentro de la sesión cumplieron expectativas. 17"] K --> S["Entre sesiones: la estimulación real difirió
de todos los simulados. 18"] K --> T["Resultados de un solo sujeto confirmaron hallazgos
de grupo, identificaron valores atípicos. 19"] K --> U["El modelo diferenció real imperfectamente enmascarado
de TMS totalmente enmascarado. 20"] K --> V["Limitaciones: datos de corteza motora,
prefrontal más desafiante. 21"] K --> W["Replicar con datos de
más laboratorios más allá de Milán, UCL. 22"] K --> X["Modelos más sofisticados podrían
mejorar el rendimiento. 23"] C --> Y["Cuatro características clave definen
respuesta real de TMS-EEG. 24"] C --> Z["Herramienta objetiva para verificar
validez de datos TMS-EEG. 25"] O --> AA["Diferencias Milán, UCL: dispositivos,
umbralización, tamaños de muestra. 26"] E --> AB["Intensidad TMS: potenciales evocados
motores o EEG en línea. 27"] O --> AC["Algunos datos de Milán disponibles
pronto en bioRxiv. 28"] B --> AD["TMS-EEG real: respuesta lateralizada, propagación
de respuesta, picos específicos, amplitudes. 29"] K --> AE["El modelo utiliza precisión de ensayo único,
promedio para identificar TMS-EEG real. 30"] class A,C,K,Z model class B,F,G,H,I,Y,AD real class D,E,J,O,P,Q,AA,AB,AC,AE data class L,M,N,R,S,T,U,V,W,X future

Resumen:

1.-Definir respuestas TMS-EEG reales vs simuladas es desafiante y ha generado debate en el campo.

2.-La charla busca encontrar un enfoque objetivo y basado en datos para diferenciar señales TMS-EEG reales de simuladas.

3.-Las señales TMS-EEG reflejan la suma de potenciales postsinápticos excitatorios e inhibitorios de neuronas piramidales e interneuronas.

4.-Los componentes clave de la configuración TMS-EEG incluyen la bobina, los canales EEG, los amplificadores, la neuronavegación y el enmascaramiento de ruido.

5.-Un estudio de 2018 de Conde et al. encontró que las respuestas TMS-EEG reales se asemejaban a las simuladas, generando controversia.

6.-Expertos criticaron el estudio de Conde, mostrando que el TMS-EEG real tiene respuestas lateralizadas bajo la bobina que se propagan.

7.-Las críticas al estudio de Conde incluyeron el uso de una bobina pequeña, referencia promedio común y enmascaramiento de ruido inadecuado.

8.-Estudios recientes buscan disociar el TMS-EEG real de los efectos simulados usando protocolos cuidadosamente diseñados.

9.-Estudios de los laboratorios de UCL y Milán utilizan métodos avanzados para definir TMS-EEG real vs simulado.

10.-El ponente propone una solución objetiva para etiquetar TMS-EEG real vs simulado usando aprendizaje automático.

11.-El enfoque utiliza comparaciones clave entre condiciones de TMS real y simulado dentro y entre sesiones.

12.-Dentro de la sesión, la precisión del TMS real debería comenzar moderada y aumentar, mientras que el simulado se mantiene plano.

13.-Entre sesiones, la respuesta posterior al TMS real debería diferir del simulado, mientras que las bases previas a la estimulación son similares.

14.-El método fue probado en conjuntos de datos ricos del laboratorio del ponente, Milán y UCL.

15.-Los datos de Milán tenían TMS real, simulado realista, auditivo con/sin enmascaramiento y condiciones de estimulación eléctrica.

16.-Los datos de UCL tenían TMS real con/sin enmascaramiento de ruido, probando el modelo en datos imperfectos.

17.-Los resultados dentro de la sesión mostraron que la precisión del TMS real aumentó mientras que el simulado se mantuvo plano, cumpliendo con las expectativas.

18.-Los resultados entre sesiones mostraron que la estimulación real difirió de todas las condiciones simuladas.

19.-Los resultados de un solo sujeto confirmaron los hallazgos promedio del grupo, con el modelo identificando sujetos atípicos.

20.-El modelo pudo diferenciar TMS real imperfectamente enmascarado de totalmente enmascarado basado en la similitud de la respuesta temprana.

21.-Las limitaciones actuales son que el modelo se basa en datos de la corteza motora, siendo las áreas prefrontales más desafiantes.

22.-El enfoque debería replicarse con datos de más laboratorios más allá de Milán y UCL.

23.-Modelos de aprendizaje automático más sofisticados más allá de RNNs y LSTMs podrían mejorar aún más el rendimiento.

24.-Cuatro características clave definen si los datos TMS-EEG representan una respuesta real basada en el modelo.

25.-El enfoque proporciona una herramienta objetiva para verificar la validez de los datos TMS-EEG.

26.-Las diferencias entre los conjuntos de datos de Milán y UCL incluyeron dispositivos TMS, procedimientos de umbralización y tamaños de muestra.

27.-Determinar la intensidad del TMS se basa en medir los potenciales evocados motores o las respuestas EEG en línea.

28.-Algunos de los datos de Milán se harán disponibles abiertamente en bioRxiv dentro de 1-2 meses.

29.-El TMS-EEG real tiene una respuesta lateralizada y propagante con picos y amplitudes específicos.

30.-El modelo de aprendizaje automático utiliza precisión moderada de ensayo único y alta precisión promedio para identificar TMS-EEG real.

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