Моделирование пространственно-временных нейронных кадров для высокоточной динамики мозга

arXiv:2603.24176v2 Тип объявления: замена-кросс Аннотация: Захват динамической пространственно-временной нейронной активности имеет важное значение для понимания крупномасштабных механизмов работы мозга. Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) обеспечивает высокоразрешенные кортикальные представления, которые формируют прочную основу для характеристики тонких паттернов активности мозга. Высокая стоимость получения данных фМРТ ограничивает крупномасштабные приложения, поэтому высококачественная реконструкция фМРТ является критически важной задачей. Электроэнцефалография (ЭЭГ) предлагает временные сигналы на уровне миллисекунд, которые дополняют фМРТ. Используя эту взаимодополняемость, мы представляем структуру, обусловленную ЭЭГ, для реконструкции динамической фМРТ в виде непрерывных нейронных последовательностей с высокой пространственной точностью и сильной временной когерентностью на уровне кортикальных вершин. Для решения проблемы нерегулярности выборки, часто встречающейся при реальных исследованиях фМРТ, мы используем реконструкцию промежуточных кадров в нулевом пространстве, что позволяет обеспечить согласованное с измерениями завершение произвольных промежуточных кадров и улучшить непрерывность последовательности и практическую применимость. Эксперименты на наборе данных CineBrain демонстрируют превосходное качество повоксельной реконструкции и устойчивую временную согласованность как в масштабах всего мозга, так и в функционально специфических областях. Реконструированная фМРТ также сохраняет важную функциональную информацию, поддерживая последующие задачи визуального декодирования. Эта работа открывает новый путь для оценки динамики фМРТ высокого разрешения на основе ЭЭГ и продвигает мультимодальную нейровизуализацию к более динамичному моделированию активности мозга.

Источник: arxiv.org