Signal diffusion along connectome gradients and inter-hub routing differentially contribute to dynamic human brain function
Notice bibliographique
Résumé
Human cognition is dynamic, alternating over time between externally-focused states and more abstract, often self-generated, patterns of thought. Although cognitive neuroscience has documented how networks anchor particular modes of brain function, mechanisms that describe transitions between distinct functional states remain poorly understood. Here, we examined how time-varying changes in brain function emerge within the constraints imposed by macroscale structural network organization. Studying a large cohort of healthy adults (n = 326), we capitalized on manifold learning techniques that identify low dimensional representations of structural connectome organization and we decomposed neurophysiological activity into distinct functional states and their transition patterns using Hidden Markov Models. Structural connectome organization predicted dynamic transitions anchored in sensorimotor systems and those between sensorimotor and transmodal states. Connectome topology analyses revealed that transitions involving sensorimotor states traversed short and intermediary distances and adhered strongly to communication mechanisms of network diffusion. Conversely, transitions between transmodal states involved spatially distributed hubs and increasingly engaged long-range routing. These findings establish that the structure of the cortex is optimized to allow neural states the freedom to vary between distinct modes of processing, and so provides a key insight into the neural mechanisms that give rise to the flexibility of human cognition.
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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 | 0,006 |
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».