Neural oscillations have long been considered important markers of interaction across brain regions, yet identifying coordinated oscillatory activity from high-dimensional multiple-electrode recordings remains challenging. We sought to quantify time-varying covariation of oscillatory amplitudes across two brain regions, during a memory task, based on local field potentials recorded from 96 electrodes in each region. We extended Canonical Correlation Analysis (CCA) to multiple time series through the cross-correlation of latent time series. This, however, introduces a large number of possible lead-lag cross-correlations across the two regions. To manage that high dimensionality we developed rigorous statistical procedures aimed at finding a small number of dominant lead-lag effects. The method correctly identified ground truth structure in realistic simulation-based settings. When we used it to analyze local field potentials recorded from prefrontal cortex and visual area V4 we obtained highly plausible results. The new statistical methodology could also be applied to other slowly-varying high-dimensional time series.


翻译:长期以来,神经振荡一直被认为是脑区间相互作用的重要标志,然而从高维多电极记录中识别协调的振荡活动仍然具有挑战性。本研究旨在基于从两个脑区各96个电极记录的局部场电位,量化记忆任务期间两个脑区间振荡振幅的时变协变关系。我们通过潜在时间序列的互相关,将典型相关分析(CCA)扩展到多个时间序列。然而,这引入了两个脑区间大量可能的超前-滞后互相关关系。为处理这种高维特性,我们开发了严格的统计程序,旨在发现少量主导的超前-滞后效应。该方法在基于真实场景的模拟设置中正确识别了基础真实结构。当将其用于分析从前额叶皮层和视觉区V4记录的局部场电位时,我们获得了高度可信的结果。这种新的统计方法也可应用于其他缓慢变化的高维时间序列。

0
下载
关闭预览

相关内容

【MIT-Stefanie Jegelka】图神经网络理论:表示与学习
专知会员服务
44+阅读 · 2022年5月21日
论文浅尝 | Interaction Embeddings for Prediction and Explanation
开放知识图谱
11+阅读 · 2019年2月1日
使用CNN生成图像先验实现场景的盲图像去模糊
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2018年6月14日
论文浅尝 | Know-Evolve: Deep Temporal Reasoning for Dynamic KG
开放知识图谱
36+阅读 · 2018年3月30日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+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
VIP会员
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员