Data augmentation based on dynamical systems for the classification of brain states | ||
| dc.conicet.fuente | Crossref | |
| dc.conicet.organizacion | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de FĆsica | |
| dc.conicet.organizacion | Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Nacional de Investigaciones CientĆficas y TĆ©cnicas | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Nacional de Investigaciones CientĆficas y TĆ©cnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de FĆsica de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de FĆsica de Buenos Aires | |
| dc.conicet.organizacion | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de FĆsica | |
| dc.conicet.organizacion | University of Oxford | |
| dc.conicet.organizacion | Universitat Pompeu Fabra | |
| dc.conicet.organizacion | Institució Catalana de Recerca i Estudis Avancats | |
| dc.conicet.organizacion | University of Kiel. Department of Neurology | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Nacional de Investigaciones CientĆficas y TĆ©cnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de FĆsica de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de FĆsica de Buenos Aires | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
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| dc.conicet.paisOrganizacion | EspaƱa | |
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| dc.conicet.paisOrganizacion | Alemania | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
| dc.conicet.produccionid | 8863919 | |
| dc.contributor.author | Pallavicini, Carla | |
| dc.contributor.author | Sanz Perl Hernandez, Yonatan | |
| dc.contributor.author | Perez IpiƱa, Ignacio Martin | |
| dc.contributor.author | Kringelbach, Morten | |
| dc.contributor.author | Deco, Gustavo | |
| dc.contributor.author | Laufs, Helmut | |
| dc.contributor.author | Tagliazucchi, Enzo Rodolfo | |
| dc.date.accessioned | 2022-12-16T19:32:01Z | |
| dc.date.available | 2022-12-16T19:32:01Z | |
| dc.date.issued | 2020-10 | |
| dc.date.updated | 2022-03-14T21:10:05Z | |
| dc.description.abstract | The application of machine learning algorithms to neuroimaging data shows great promise for the classification of physiological and pathological brain states. However, classifiers trained on high dimensional data are prone to overfitting, especially for a low number of training samples. We describe the use of whole-brain computational models for data augmentation in brain state classification. Our low dimensional model is based on nonlinear oscillators coupled by the empirical structural connectivity of the brain. We use this model to enhance a dataset consisting of functional magnetic resonance imaging recordings acquired during all stages of the human wake-sleep cycle. After fitting the model to the average functional connectivity of each state, we show that the synthetic data generated by the model yields classification accuracies comparable to those obtained from the empirical data. We also show that models fitted to individual subjects generate surrogates with enough information to train classifiers that present significant transfer learning accuracy to the whole sample. Whole-brain computational modeling represents a useful tool to produce large synthetic datasets for data augmentation in the classification of certain brain states, with potential applications to computer-assisted diagnosis and prognosis of neuropsychiatric disorders. | es |
| dc.description.fil | Fil: Pallavicini, Carla. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de FĆsica; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones CientĆficas y TĆ©cnicas; Argentina | |
| dc.description.fil | Fil: Sanz Perl Hernandez, Yonatan. Consejo Nacional de Investigaciones CientĆficas y TĆ©cnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de FĆsica de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de FĆsica de Buenos Aires; Argentina | |
| dc.description.fil | Fil: Perez IpiƱa, Ignacio Martin. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de FĆsica; Argentina | |
| dc.description.fil | Fil: Kringelbach, Morten. University of Oxford; Reino Unido | |
| dc.description.fil | Fil: Deco, Gustavo. Universitat Pompeu Fabra; España. Institució Catalana de Recerca i Estudis Avancats; España | |
| dc.description.fil | Fil: Laufs, Helmut. University of Kiel. Department of Neurology; Alemania | |
| dc.description.fil | Fil: Tagliazucchi, Enzo Rodolfo. Consejo Nacional de Investigaciones CientĆficas y TĆ©cnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de FĆsica de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de FĆsica de Buenos Aires; Argentina | |
| dc.format | application/pdf | es |
| dc.identifier.citation | Pallavicini, Carla; Sanz Perl Hernandez, Yonatan; Perez IpiƱa, Ignacio Martin; Kringelbach, Morten; Deco, Gustavo; et al.; Data augmentation based on dynamical systems for the classification of brain states; Pergamon-Elsevier Science Ltd; Chaos, Solitons And Fractals; 139; 10-2020 | es |
| dc.identifier.institucional | CONICET | |
| dc.identifier.issn | 0960-0779 | es |
| dc.identifier.repo | CONICET Digital | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11336/181629 | |
| dc.journal.pais | Estados Unidos | es |
| dc.journal.title | Chaos, Solitons And Fractals | es |
| dc.journal.volume | 139 | es |
| dc.language.iso | eng | es |
| dc.publisher | Pergamon-Elsevier Science Ltd | es |
| dc.relation.alternativeid | info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1016/j.chaos.2020.110069 | |
| dc.relation.alternativeid | info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960077920304665 | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/restrictedAccess | * |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/ | * |
| dc.subject | BRAIN STATES | es |
| dc.subject | DATA AUGMENTATION | es |
| dc.subject | DYNAMICAL SYSTEMS | es |
| dc.subject | MACHINE LEARNING | es |
| dc.subject | NEUROIMAGING | es |
| dc.subject.classification | Otras Ciencias FĆsicas | es |
| dc.subject.classification | Ciencias FĆsicas | es |
| dc.subject.classification | CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS | es |
| dc.title | Data augmentation based on dynamical systems for the classification of brain states | es |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/article | |
| dc.type | info:ar-repo/semantics/artĆculo | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion | |
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