Pupillary Dynamics Link Spontaneous and Task-Evoked Activations Recorded Directly from Human Insula
Notice bibliographique
Résumé
Spontaneous activations within neuronal populations can emerge similarly to “task-evoked” activations elicited during cognitive performance or sensory stimulation. We hypothesized that spontaneous activations within a given brain region have comparable functional and physiological properties to task-evoked activations. Using human intracranial EEG with concurrent pupillometry in 3 subjects (2 males, 1 female), we localized neuronal populations in the dorsal anterior insular cortex that showed task-evoked activations correlating positively with the magnitude of pupil dilation during a continuous performance task. The pupillary response peaks lagged behind insular activations by several hundreds of milliseconds. We then detected spontaneous activations, within the same neuronal populations of insular cortex, that emerged intermittently during a wakeful “resting state” and that had comparable electrophysiological properties (magnitude, duration, and spectral signature) to task-evoked activations. Critically, similar to task-evoked activations, spontaneous activations systematically preceded phasic pupil dilations with a strikingly similar temporal profile. Our findings suggest similar neurophysiological profiles between spontaneous and task-evoked activations in the human insula and support a clear link between these activations and autonomic functions measured by dynamics of pupillary dilation. SIGNIFICANCE STATEMENT Most of our knowledge about activations in the human brain is derived from studies of responses to external events and experimental conditions (i.e., “task-evoked” activations). We obtained direct neural recordings from electrodes implanted in human subjects and showed that activations emerge spontaneously and have strong similarities to task-evoked activations(e.g., magnitude, temporal profile) within the same populations of neurons. Within the dorsal anterior insula, a brain region implicated in salience processing and alertness, activations that are either spontaneous or task-evoked are coupled with brief dilations of the pupil. Our findings underscore how spontaneous brain activity, a major current focus of human neuroimaging studies aimed at developing biomarkers of disease, is relevant to ongoing physiological and possibly self-generated mental processes.
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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 | 0,000 | 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) | 0,001 | 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 ».