Variability and task-responsiveness of electrophysiological dynamics: Scale-free stability and oscillatory flexibility
Notice bibliographique
Résumé
Cortical oscillations and scale-free neural activity are thought to influence a variety of cognitive functions, but their differential relationships to neural stability and flexibility has never been investigated. Based on the existing literature, we hypothesize that scale-free and oscillatory processes in the brain exhibit different trade-offs between stability and flexibility; specifically, cortical oscillations may reflect variable, task-responsive aspects of brain activity, while scale-free activity is proposed to reflect a more stable and task-unresponsive aspect. We test this hypothesis using data from two large-scale MEG studies (HCP: n = 89; CamCAN: n = 195), operationalizing stability and flexibility by task-responsiveness and spontaneous intra-subject variability in resting state. We demonstrate that the power-law exponent of scale-free activity is a highly stable parameter, which responds little to external cognitive demands and shows minimal spontaneous fluctuations over time. In contrast, oscillatory power, particularly in the alpha range (8-13 Hz), responds strongly to tasks and exhibits comparatively large spontaneous fluctuations over time. In sum, our data support differential roles for oscillatory and scale-free activity in the brain with respect to neural stability and flexibility. This result carries implications for criticality-based theories of scale-free activity, state-trait models of variability, and homeostatic views of the brain with regulated variables vs. effectors.
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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 | 0,001 | 0,012 |
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».