Temporal irreversibility of neural dynamics as a signature of consciousness
Notice bibliographique
Résumé
Dissipative systems evolve in the preferred temporal direction indicated by the thermodynamic arrow of time. The fundamental nature of this temporal asymmetry led us to hypothesize its presence in the neural activity evoked by conscious perception of the physical world, and thus its covariance with the level of conscious awareness. We implemented a data-driven deep learning framework to decode the temporal inversion of electrocorticography signals acquired from non-human primates. Brain activity time series recorded during conscious wakefulness could be distinguished from their inverted counterparts with high accuracy, both using frequency and phase information. However, classification accuracy was reduced for data acquired during deep sleep and under ketamine-induced anesthesia; moreover, the predictions obtained from multiple independent neural networks were less consistent for sleep and anesthesia than for conscious wakefulness. Finally, the analysis of feature importance scores highlighted transitions between slow ($\approx$20 Hz) and fast frequencies (>40 Hz) as the main contributors to the temporal asymmetry observed during conscious wakefulness. Our results show that a preferred temporal direction is manifest in the neural activity evoked by conscious mentation and in the phenomenology of the passage of time, establishing common ground to tackle the relationship between brain and subjective experience.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| 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 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 ».