A Precuneal Causal Loop Mediates External and Internal Information Integration in the Human Brain
Notice bibliographique
Résumé
Human brains interpret external stimuli based on internal representations. One untested hypothesis is that the default-mode network (DMN), widely considered responsible for internally oriented cognition, can decode external information. Here, we posit that the unique structural and functional fingerprint of the precuneus (PCu) supports a prominent role for the posterior part of the DMN in this process. By analyzing the imaging data of 100 participants performing two attention-demanding tasks, we found that the PCu is functionally divided into dorsal and ventral subdivisions. We then conducted a comprehensive examination of their connectivity profiles and found that at rest, both the ventral PCu (vPCu) and dorsal PCu (dPCu) are mainly connected with the DMN but also are differentially connected with internally oriented networks (IoN) and externally oriented networks (EoN). During tasks, the double associations between the v/dPCu and the IoN/EoN are correlated with task performance and can switch depending on cognitive demand. Furthermore, dynamic causal modeling (DCM) revealed that the strength and direction of the effective connectivity (EC) between v/dPCu is modulated by task difficulty in a manner potentially dictated by the balance of internal versus external cognitive demands. Our study provides evidence that the posterior medial part of the DMN may drive interactions between large-scale networks, potentially allowing access to stored representations for moment-to-moment interpretation of an ever-changing environment. SIGNIFICANCE STATEMENT The default-mode network (DMN) is widely known for its association with internalized thinking processes, e.g., spontaneous thoughts, which is the most interesting but least understood component in human consciousness. The precuneus (PCu), a posteromedial DMN hub, is thought to play a role in this, but a mechanistic explanation has not yet been established. In this study we found that the associations between ventral PCu (vPCu)/dorsal PCu (dPCu) subdivisions and internally oriented network (IoN)/externally oriented network (EoN) are flexibly modulated by cognitive demand and correlate with task performance. We further propose that the recurrent causal connectivity between the ventral and dorsal PCu supports conscious processing by constantly interpreting external information based on an internal model, meanwhile updating the internal model with the incoming information.
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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 | 0,002 |
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».