Fractal-Based Analysis of fMRI BOLD Signal During Naturalistic Viewing Conditions
Notice bibliographique
Résumé
Background: Temporal fractals are characterized by prominent scale-invariance and self-similarity across time scales. Monofractal analysis quantifies this scaling behavior in a single parameter, the Hurst exponent (H). Higher H reflects greater correlation in the signal structure, which is taken as being more fractal. Previous fMRI studies have observed lower H during conventional tasks relative to resting state conditions, and shown that H is negatively correlated with task difficulty and novelty. To date, no study has investigated the fractal dynamics of BOLD signal during naturalistic conditions. Methods: We performed fractal analysis on Human Connectome Project 7T fMRI data (n = 72, 41 females, mean age 29.46 ± 3.76 years) to compare H across movie-watching and rest. Results: In contrast to previous work using conventional tasks, we found higher H values for movie relative to rest (mean difference = 0.014; p = 5.279 × 10−7; 95% CI [0.009, 0.019]). H was significantly higher in movie than rest in the visual, somatomotor and dorsal attention networks, but was significantly lower during movie in the frontoparietal and default networks. We found no cross-condition differences in test-retest reliability of H. Finally, we found that H of movie-derived stimulus properties (e.g., luminance changes) were fractal whereas H of head motion estimates were non-fractal. Conclusions: Overall, our findings suggest that movie-watching induces fractal signal dynamics. In line with recent work characterizing connectivity-based brain state dynamics during movie-watching, we speculate that these fractal dynamics reflect the configuring and reconfiguring of brain states that occurs during naturalistic processing, and are markedly different than dynamics observed during conventional tasks.
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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 | 0,001 | 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 ».