Differences in Frontal Network Anatomy Across Primate Species
Notice bibliographique
Résumé
The frontal lobe is central to distinctive aspects of human cognition and behavior. Some comparative studies link this to a larger frontal cortex and even larger frontal white matter in humans compared with other primates, yet others dispute these findings. The discrepancies between studies could be explained by limitations of the methods used to quantify volume differences across species, especially when applied to white matter connections. In this study, we used a novel tractography approach to demonstrate that frontal lobe networks, extending within and beyond the frontal lobes, occupy 66% of total brain white matter in humans and 48% in three monkey species: vervets (Chlorocebus aethiops), rhesus macaque (Macaca mulatta) and cynomolgus macaque (Macaca fascicularis), all male. The simian–human differences in proportional frontal tract volume were significant for projection, commissural, and both intralobar and interlobar association tracts. Among the long association tracts, the greatest difference was found for tracts involved in motor planning, auditory memory, top-down control of sensory information, and visuospatial attention, with no significant differences in frontal limbic tracts important for emotional processing and social behaviour. In addition, we found that a nonfrontal tract, the anterior commissure, had a smaller volume fraction in humans, suggesting that the disproportionally large volume of human frontal lobe connections is accompanied by a reduction in the proportion of some nonfrontal connections. These findings support a hypothesis of an overall rearrangement of brain connections during human evolution. SIGNIFICANCE STATEMENT Tractography is a unique tool to map white matter connections in the brains of different species, including humans. This study shows that humans have a greater proportion of frontal lobe connections compared with monkeys, when normalized by total brain white matter volume. In particular, tracts associated with language and higher cognitive functions are disproportionally larger in humans compared with monkeys, whereas other tracts associated with emotional processing are either the same or disproportionally smaller. This supports the hypothesis that the emergence of higher cognitive functions in humans is associated with increased extended frontal connectivity, allowing human brains more efficient cross talk between frontal and other high-order associative areas of the temporal, parietal, and occipital lobes.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| 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) | 0,003 | 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 ».