Uncovering Intrinsic Modular Organization of Spontaneous Brain Activity in Humans
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
The characterization of topological architecture of complex brain networks is one of the most challenging issues in neuroscience. Slow (<0.1 Hz), spontaneous fluctuations of the blood oxygen level dependent (BOLD) signal in functional magnetic resonance imaging are thought to be potentially important for the reflection of spontaneous neuronal activity. Many studies have shown that these fluctuations are highly coherent within anatomically or functionally linked areas of the brain. However, the underlying topological mechanisms responsible for these coherent intrinsic or spontaneous fluctuations are still poorly understood. Here, we apply modern network analysis techniques to investigate how spontaneous neuronal activities in the human brain derived from the resting-state BOLD signals are topologically organized at both the temporal and spatial scales. We first show that the spontaneous brain functional networks have an intrinsically cohesive modular structure in which the connections between regions are much denser within modules than between them. These identified modules are found to be closely associated with several well known functionally interconnected subsystems such as the somatosensory/motor, auditory, attention, visual, subcortical, and the "default" system. Specifically, we demonstrate that the module-specific topological features can not be captured by means of computing the corresponding global network parameters, suggesting a unique organization within each module. Finally, we identify several pivotal network connectors and paths (predominantly associated with the association and limbic/paralimbic cortex regions) that are vital for the global coordination of information flow over the whole network, and we find that their lesions (deletions) critically affect the stability and robustness of the brain functional system. Together, our results demonstrate the highly organized modular architecture and associated topological properties in the temporal and spatial brain functional networks of the human brain that underlie spontaneous neuronal dynamics, which provides important implications for our understanding of how intrinsically coherent spontaneous brain activity has evolved into an optimal neuronal architecture to support global computation and information integration in the absence of specific stimuli or behaviors.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 découle