Coding of envelopes by correlated but not single-neuron activity requires neural variability
Notice bibliographique
Résumé
Understanding how the brain processes sensory information is often complicated by the fact that neurons exhibit trial-to-trial variability in their responses to stimuli. Indeed, the role of variability in sensory coding is still highly debated. Here, we examined how variability influences neural responses to naturalistic stimuli consisting of a fast time-varying waveform (i.e., carrier or first order) whose amplitude (i.e., envelope or second order) varies more slowly. Recordings were made from fish electrosensory and monkey vestibular sensory neurons. In both systems, we show that correlated but not single-neuron activity can provide detailed information about second-order stimulus features. Using a simple mathematical model, we made the strong prediction that such correlation-based coding of envelopes requires neural variability. Strikingly, the performance of correlated activity at predicting the envelope was similarly optimally tuned to a nonzero level of variability in both systems, thereby confirming this prediction. Finally, we show that second-order sensory information can only be decoded if one takes into account joint statistics when combining neural activities. Our results thus show that correlated but not single-neural activity can transmit information about the envelope, that such transmission requires neural variability, and that this information can be decoded. We suggest that envelope coding by correlated activity is a general feature of sensory processing that will be found across species and systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».