Standardisation, partage et analyse facilitée des données de magneto et électrophysiologie en format BIDS – meegBIDS.fr
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Standardisation, partage et analyse facilitée des données de magneto et électrophysiologie en format BIDS
Rendre le format BIDS plus exploitable pour la recherche MEG/EEG
Toutes les disciplines scientifiques expe´rimentales, et en particulier celles de la neuroimagerie et des neurosciences font face a` des de´fis de gestion de donne´es, de re´plication de re´sultats scientifiques, ou aux difficulte´s de re´utilisation et de partage de donne´es et d’outils logiciels. Afin d’adresser ces de´fis, la communaute´ de neuroimagerie s’engage dans un effort international pour la standardization des donne´es d’imagerie par re´sonance magne´tique (IRM), et plus re´cemment des donne´es de magne´toence´phalographie (MEG) en 2018 et e´lectroence´phalographie (EEG) en 2019. Ce format appele´ BIDS (Brain Imaging Data Structure) a de´sormais besoin d’augmenter son adoption dans la communaute´ notamment Franc¸aise, et cela ne´cessite le de´veloppement d’outils logiciels qui fonctionnent de fac¸on transparente avec des donne´es au format BIDS. Ce projet s’inte´resse en particulier a` l’e´cosyste`me BIDS MEG et EEG, moins mature, avec trois objectifs: 1) acce´le´rer les cycles de recherche en permettant aux outils logiciels d’exploiter les donne´es au format BIDS, 2) simplifier le partage de donne´es de qualite´ a` l’aide d’outils automatiques de validation, 3) former les neuroscientifiques Franc¸ais afin qu’ils exploitent au mieux les donne´es existantes EEG/MEG au format BIDS et publient leurs donne´es sans gros efforts.
Afin de re´pondre a` ces trois objectifs, le consortium propose:
- de consolider le ?validateur javascript qui permet de garantir que des donne´es
EEG/MEG sont conformes au standard avec un navigateur web.
- de rendre le logiciel ?MNE-Python utilise´ par des dizaines de labos dans le monde
(approx. 500 citations en 4 ans) plus compatible avec le format BIDS.
- de de´velopper les premie`res applications autonomes (les BIDS Apps) qui permettront
l’analyse de donne´es MEG/EEG dans un cloud se´curise´.
- de partager avec la communaute´ des neurosciences des donne´es et scripts d’analyses avance´es issus des travaux de recherche des plateformes d’imagerie du CEA Neurospin et de l’Institut du Cerveau et de la Moelle Epinie`re (ICM), afin d’e´tablir des pipelines standardise´es de traitement de donne´es a` travers labos franc¸ais et de contribuer ainsi a` l’e´tat-de-l’art sur les bonnes conduites de partage de donne´es
- d’organiser et contribuer a` la disse´mination des outils et des savoirs faire, via notamment un e´ve´nement satellite sur l’e´cosyste`me BIDS EEG/MEG lors du workshop CuttingEEG organise´ en 2020 a` Marseille, et lors d’autres e´ve`nements internationaux (BIOMAG 2020, HBM, FENS).
En proposant de meilleurs outils et des exemples de traitement de données sur des données publiques, nous avons contribué à la diffusion des bonnes pratiques de la science ouverte. Pour donner des chiffres, l'article MNE-Python a maintenant été cité plus de 1 000 fois ( soit le double depuis le début de cette subvention en 2019). Le projet MNE-Python sur GitHub compte désormais 940 forks (561 au début de cette subvention). Il est utilisé par de nombreux autres projets sur GitHub (voir libraries.io/pypi/mne). Le projet MNE-BIDS compte déjà 49 forks sur GitHub et plus de 30 personnes ont contribué à son code à travers le monde. Les communautés locales de l'ICM et de NeuroSpin ont bénéficié de routines personnalisées leur permettant de formater leurs données dans BIDS et d'utiliser les pipelines disponibles pour les analyses.
Les projets MNE-BIDS et MNE-BIDS-pipeline génèrent de plus en plus d'intérêt de la part de la communauté de neuroimagerie. Ce travail continue avec de nouveau financement permettant d'amplifier l'impact de ces projets open source sur la communauté scientifique.
Appelhoff et al., (2019). MNE-BIDS: Organizing electrophysiological data into the BIDS format and facilitating their analysis. Journal of Open Source Software, 4(44), 1896, doi.org/10.21105/joss.01896
Software:
mne.tools/mne-bids/stable/index.html
mne.tools/mne-bids-pipeline/
Toutes les disciplines scientifiques expérimentales, et en particulier celles de la neuroimagerie et des neurosciences font face à des défis de gestion de données, de réplication de résultats scientifiques, ou aux difficultés de réutilisation et de partage de données et d’outils logiciels. Afin d’adresser ces défis, la communauté de neuroimagerie s’engage dans un effort international pour la standardization des données d’imagerie par résonance magnétique (IRM), et plus récemment des données de magnétoencéphalographie (MEG) en 2018 et électroencéphalographie (EEG) en 2019. Ce format appelé BIDS (Brain Imaging Data Structure) a désormais besoin d’augmenter son adoption dans la communauté notamment Française, et cela nécessite le développement d’outils logiciels qui fonctionnent de façon transparente avec des données au format BIDS. Ce projet s’intéresse en particulier à l’écosystème MEG et EEG, moins mature, avec trois objectifs: 1) accélérer les cycles de recherche en permettant aux outils logiciels d’exploiter les données au format BIDS, 2) simplifier le partage de données de qualité à l’aide d’outils automatiques de validation, 3) former les neuroscientifiques Français afin qu’ils exploitent au mieux les données existantes EEG/MEG au format BIDS et publient leurs données sans gros efforts.
Afin de répondre à ces trois objectifs, le consortium propose:
-de consolider le validateur javascript qui permet de garantir que des données EEG/MEG sont conformes au standard avec un navigateur web.
- de rendre le logiciel MNE-Python utilisé par des dizaines de labos dans le monde (approx. 500 citations en 4 ans) plus compatible avec le format BIDS.
- de développer les premières applications autonomes (les BIDS Apps) qui permettront l’analyse de données MEG/EEG dans un cloud sécurisé.
- de partager avec la communauté des neurosciences des données et scripts d’analyses avancées issus des travaux de recherche des plateformes d’imagerie du CEA Neurospin et de l’Institut du Cerveau et de la Moelle (ICM), afin d’établir des pipelines standardisées de traitement de données à travers labos français et de contribuer ainsi à l’état-de-l’art sur les bonnes conduites de partage de données
- d’organiser et contribuer à la dissémination des outils et des savoirs faire, via notamment un événement satellite sur l’écosystème BIDS EEG/MEG lors du workshop CuttingEEG organisé en 2020 à Marseille, et lors d’autres évènements internationaux (BIOMAG 2020, HBM, FENS).
Un ingénieur sera recruté pendant 18 mois en interaction entre Inria, le CEA Neurospin et l’ICM.
Coordination du projet
Alexandre GRAMFORT (Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique)
L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.
Partenariat
Inria Saclay - Ile-de-France - équipe PARIETAL Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique
JOLIOT Institut des sciences du vivant FRÉDÉRIC-JOLIOT
ICM Institut du cerveau et de la moëlle épinière
Aide de l'ANR 95 580 euros
Début et durée du projet scientifique :
janvier 2020
- 24 Mois