A synergistic core for human brain evolution and cognition
Notice bibliographique
Résumé
Abstract A fundamental question in neuroscience is how brain organisation gives rise to humans’ unique cognitive abilities. Although complex cognition is widely assumed to rely on frontal and parietal brain regions, the underlying mechanisms remain elusive: current approaches are unable to disentangle different forms of information processing in the brain. Here, we introduce a powerful framework to identify synergistic and redundant contributions to neural information processing and cognition. Leveraging multimodal data including functional MRI, PET, cytoarchitectonics and genetics, we reveal that synergistic interactions are the fundamental drivers of complex human cognition. Whereas redundant information dominates sensorimotor areas, synergistic activity is closely associated with the brain’s prefrontal-parietal and default networks; furthermore, meta-analytic results demonstrate a close relationship between high-level cognitive tasks and synergistic information. From an evolutionary perspective, the human brain exhibits higher prevalence of synergistic information than non-human primates. At the macroscale, we demonstrate that high-synergy regions underwent the highest degree of evolutionary cortical expansion. At the microscale, human-accelerated genes promote synergistic interactions by enhancing synaptic transmission. These convergent results provide critical insights that synergistic neural interactions underlie the evolution and functioning of humans’ sophisticated cognitive abilities, and demonstrate the power of our widely applicable information decomposition framework.
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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 | 0,002 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».