Power law scaling in synchronization of brain signals depends on cognitive load
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Notice bibliographique
Résumé
As it has several features that optimize information processing, it has been proposed that criticality governs the dynamics of nervous system activity. Indications of such dynamics have been reported for a variety of in vitro and in vivo recordings, ranging from in vitro slice electrophysiology to human functional magnetic resonance imaging. However, there still remains considerable debate as to whether the brain actually operates close to criticality or in another governing state such as stochastic or oscillatory dynamics. A tool used to investigate the criticality of nervous system data is the inspection of power-law distributions. Although the findings are controversial, such power-law scaling has been found in different types of recordings. Here, we studied whether there is a power law scaling in the distribution of the phase synchronization derived from magnetoencephalographic recordings during executive function tasks performed by children with and without autism. Characterizing the brain dynamics that is different between autistic and non-autistic individuals is important in order to find differences that could either aid diagnosis or provide insights as to possible therapeutic interventions in autism. We report in this study that power law scaling in the distributions of a phase synchrony index is not very common and its frequency of occurrence is similar in the control and the autism group. In addition, power law scaling tends to diminish with increased cognitive load (difficulty or engagement in the task). There were indications of changes in the probability distribution functions for the phase synchrony that were associated with a transition from power law scaling to lack of power law (or vice versa), which suggests the presence of phenomenological bifurcations in brain dynamics associated with cognitive load. Hence, brain dynamics may fluctuate between criticality and other regimes depending upon context and 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 | 0,001 | 0,002 |
| 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