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2026-07-07 00:00 德国 论文发表 基础与方法 译自 EN

脑磁图加深度学习解码听觉与视觉想象,视觉任务准确率超七成

内容概述 研究团队让18名右利手参与者分别想象声音和画面,同时用脑磁图记录脑信号,再比较卷积神经网络与线性逻辑回归两种解码模型。卷积神经网络在两个任务上都高于随机水平,视觉想象的准确率超过70%。更值得注意的是,即使只用与当前任务无关的皮层区域训练,模型仍能显著解码,说明想象内容并非局限于单一感觉区,而是分布在有重叠的神经网络里。这为把听觉与视觉信息一起纳入脑机接口解码提供了实验依据。
推荐理由 这项研究把“想象声音”和“想象画面”放在同一套脑磁图数据里比较,并用深度学习模型证明两者在皮层上的表征相互重叠——连与任务无关的脑区都带着可解码的信息。对脑机接口而言,这意味着未来的解码器不必死盯某一个感觉区,多模态信息可以互为补充,但样本只有18人,离实际可用的系统还有距离。

脑机百科消息(bciwiki.com),用脑磁图(MEG)记录18名右利手参与者想象声音和画面时的脑活动,卷积神经网络(CNN)在视觉想象任务上的平均解码准确率超过70%,且高于线性逻辑回归模型。该研究发表于2026年7月7日的《Journal of Neurophysiology》,作者来自德国埃尔朗根-纽伦堡大学(FAU)生物医学工程人工智能系(AIBE)。

研究让参与者在听觉想象和视觉想象两类任务中接受MEG记录,并把信号溯源到各自感觉模态对应的皮层感兴趣区。团队在同一被试内分类框架下比较了CNN与线性逻辑回归模型,两种方法都取得了高于随机的解码准确率,CNN在两个任务上均优于线性模型。

一个关键结果是跨模态表现:即使只用与当前任务无关的皮层区域训练模型,CNN仍能达到显著解码水平。作者据此认为,想象出来的刺激并非局限于单一感觉区,而是分布在跨模态、部分重叠的神经网络中。

论文指出,这种跨模态解码能力提示深度学习模型可以捕捉复杂的多模态神经模式,未来的脑机接口设计或可从整合听觉与视觉信息中获益,并指向更灵活、更个性化的解码方案。研究为认知神经科学与脑机接口两个方向都提供了参考,但样本量较小,结论仍需更大规模验证。

本文由 BCIwiki 根据公开信息撰写

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