Modality-Independent Coding of Scene Categories in Prefrontal Cortex
Notice bibliographique
Résumé
Natural environments convey information through multiple sensory modalities, all of which contribute to people9s percepts. Although it has been shown that visual or auditory content of scene categories can be decoded from brain activity, it remains unclear how humans represent scene information beyond a specific sensory modality domain. To address this question, we investigated how categories of scene images and sounds are represented in several brain regions. A group of healthy human subjects (both sexes) participated in the present study, where their brain activity was measured with fMRI while viewing images or listening to sounds of different real-world environments. We found that both visual and auditory scene categories can be decoded not only from modality-specific areas, but also from several brain regions in the temporal, parietal, and prefrontal cortex (PFC). Intriguingly, only in the PFC, but not in any other regions, categories of scene images and sounds appear to be represented in similar activation patterns, suggesting that scene representations in PFC are modality-independent. Furthermore, the error patterns of neural decoders indicate that category-specific neural activity patterns in the middle and superior frontal gyri are tightly linked to categorization behavior. Our findings demonstrate that complex scene information is represented at an abstract level in the PFC, regardless of the sensory modality of the stimulus. <b>SIGNIFICANCE STATEMENT</b> Our experience in daily life includes multiple sensory inputs, such as images, sounds, or scents from the surroundings, which all contribute to our understanding of the environment. Here, for the first time, we investigated where and how in the brain information about the natural environment from multiple senses is merged to form modality-independent representations of scene categories. We show direct decoding of scene categories across sensory modalities from patterns of neural activity in the prefrontal cortex (PFC). We also conclusively tie these neural representations to human categorization behavior by comparing patterns of errors between a neural decoder and behavior. Our findings suggest that PFC is a central hub for integrating sensory information and computing modality-independent representations of scene categories.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, 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 ».