Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Interpretable functional specialization emerges in deep convolutional networks trained on brain signals

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11130%2F22%3A10443089" target="_blank" >RIV/00216208:11130/22:10443089 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/00064203:_____/22:10443089

  • Výsledek na webu

    <a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=de24omQx6e" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=de24omQx6e</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1088/1741-2552/ac6770" target="_blank" >10.1088/1741-2552/ac6770</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Interpretable functional specialization emerges in deep convolutional networks trained on brain signals

  • Popis výsledku v původním jazyce

    OBJECTIVE: Functional specialization is fundamental to neural information processing. Here, we study whether and how functional specialization emerges in artificial deep convolutional neural networks (CNNs) during a brain-computer interfacing (BCI) task. APPROACH: We trained CNNs to predict hand movement speed from intracranial EEG (iEEG) and delineated how units across the different CNN hidden layers learned to represent the iEEG signal. MAIN RESULTS: We show that distinct, functionally interpretable neural populations emerged as a result of the training process. While some units became sensitive to either iEEG amplitude or phase, others showed bimodal behavior with significant sensitivity to both features. Pruning of highly-sensitive units resulted in a steep drop of decoding accuracy not observed for pruning of less sensitive units, highlighting the functional relevance of the amplitude- and phase-specialized populations. SIGNIFICANCE: We anticipate that emergent functional specialization as uncovered here will become a key concept in research towards interpretable deep learning for neuroscience and BCI applications.

  • Název v anglickém jazyce

    Interpretable functional specialization emerges in deep convolutional networks trained on brain signals

  • Popis výsledku anglicky

    OBJECTIVE: Functional specialization is fundamental to neural information processing. Here, we study whether and how functional specialization emerges in artificial deep convolutional neural networks (CNNs) during a brain-computer interfacing (BCI) task. APPROACH: We trained CNNs to predict hand movement speed from intracranial EEG (iEEG) and delineated how units across the different CNN hidden layers learned to represent the iEEG signal. MAIN RESULTS: We show that distinct, functionally interpretable neural populations emerged as a result of the training process. While some units became sensitive to either iEEG amplitude or phase, others showed bimodal behavior with significant sensitivity to both features. Pruning of highly-sensitive units resulted in a steep drop of decoding accuracy not observed for pruning of less sensitive units, highlighting the functional relevance of the amplitude- and phase-specialized populations. SIGNIFICANCE: We anticipate that emergent functional specialization as uncovered here will become a key concept in research towards interpretable deep learning for neuroscience and BCI applications.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    30103 - Neurosciences (including psychophysiology)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA20-21339S" target="_blank" >GA20-21339S: Dynamika neuronálních sítí v průběhu řešení interně a externě zaměřených kognitivních úloh</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2022

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Journal of Neural Engineering [online]

  • ISSN

    1741-2552

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    19

  • Číslo periodika v rámci svazku

    3

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    15

  • Strana od-do

    036006

  • Kód UT WoS článku

    000792469300001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85130000495