MSHANet: A Multiscale Hybrid Attention Network for Motor Imagery EEG Decoding

解码方法 计算机科学 脑-机接口 人工智能 特征提取 运动表象 模式识别(心理学) 可视化 脑电图 编码(内存) 判别式 神经生理学 特征(语言学) 计算机视觉 接口(物质) 卷积神经网络 神经康复 语音识别 任务(项目管理) 卡尔曼滤波器 神经解码
作者
Yanlong Zhao,Dianguo Cao,Haoyang Yu,Guangjin Liang,Zhicheng Chen
出处
期刊:IEEE Transactions on Biomedical Engineering [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:PP: 1-11
标识
DOI:10.1109/tbme.2026.3653824
摘要

Brain-computer interface (BCI) technology has significant applications in neuro rehabilitation and motor function restoration, especially for patients with stroke or spinal cord injury. Motor imagery electroencephalog-raphy (MI-EEG) is widely used in BCIs, but its nonlinear dynamics and inter-subject variability limit decoding accuracy. In this paper, a multiscale hybrid attention network (MSHANet) for MI-EEG decoding, which consists of spatiotemporal feature extraction (STFE), talking head self-attention (THSA), dynamic squeeze-and-excitation attention (DSEA), and a temporal convolutional network (TCN), is proposed. MSHANet was evaluated via within-subject experiments using BCI Competition IV Datasets 2a and 2b, as well as EEGMMID, achieving decoding accuracies of 83.56%, 89.75%, and 75.66%, respectively. In cross-subject experiments on the three datasets, the mode lattained accuracies of 69.93% on BCI-2a, 81.85% on BCI-2b, and 79.67% on EEGMMID. In addition, we propose an electrode spatial structure-aware encoder. This technique encodes the spatial positions of electrodes in the original data, enabling the model to obtain richer spatial electrode information at the input stage. In within-subject and cross-subject tasks on BCI-2a, this encoding improved the decoding performance by 2.83% and 2.91%, respectively. Visualization was also employed to elucidate feature distributions and the effec tiveness of its attention mechanisms. Experimental results demonstrate that MSHANet performs exceptionally well in MI-EEG decoding tasks and has high potential for clinical applications, particularly in neurorehabilitation and motor function reconstruction.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI2S应助darcyz采纳,获得10
刚刚
xiaolizi应助darcyz采纳,获得20
刚刚
xiaolizi应助darcyz采纳,获得20
刚刚
xiaolizi应助darcyz采纳,获得20
刚刚
科研通AI2S应助darcyz采纳,获得10
刚刚
科研通AI2S应助darcyz采纳,获得10
刚刚
竹忆应助无语的灵凡采纳,获得10
刚刚
科研通AI2S应助darcyz采纳,获得10
刚刚
xiaolizi应助darcyz采纳,获得20
刚刚
科研狗应助darcyz采纳,获得30
刚刚
OsamaKareem应助darcyz采纳,获得10
刚刚
彭大啦啦完成签到,获得积分10
刚刚
黑猫乾杯应助littleblack采纳,获得10
刚刚
2秒前
aao发布了新的文献求助10
2秒前
跳跃靖发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
wanci应助哈哈哈哈哈哈采纳,获得10
4秒前
my发布了新的文献求助10
4秒前
tiger完成签到,获得积分10
5秒前
lin完成签到,获得积分10
5秒前
SciGPT应助陆零采纳,获得10
7秒前
未何完成签到,获得积分10
7秒前
CipherSage应助lu采纳,获得10
7秒前
小王发布了新的文献求助50
7秒前
8秒前
8秒前
复杂的凤妖完成签到,获得积分20
8秒前
木鸽子完成签到,获得积分10
9秒前
ding应助跳跃靖采纳,获得10
9秒前
Christina完成签到 ,获得积分10
10秒前
GDX发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
科研通AI2S应助xxt采纳,获得10
12秒前
斗牛的番茄完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
komorebi完成签到 ,获得积分10
13秒前
李健的粉丝团团长应助my采纳,获得10
14秒前
304anchi完成签到 ,获得积分10
15秒前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6451706
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263440
关于积分的说明 17608260
捐赠科研通 5516344
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903718
邀请新用户注册赠送积分活动 1880647
关于科研通互助平台的介绍 1722664