Routing States Transition During Oscillatory Bursts and Attentional Selection
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Neural information routing relies on spatiotemporal activity dynamics across interconnected brain areas. However, it remains unclear how routing states emerge at fast spiking timescales and interact with the slower activity dynamics of larger networks during cognitive processes. Here, we show that localized neural spiking events generate long-range directional routing states with spiking activity in distant brain areas that dynamically switch or amplify during oscillatory bursts, selective attention, and decision-making. Computational modeling and neural recordings from lateral prefrontal cortex (LPFC), anterior cingulate cortex (ACC), and striatum of nonhuman primates revealed that cross-areal, directional routing states arise within ∼20 ms around spikes of single neurons. On average, LPFC spikes led activity in the ACC and striatum by few milliseconds. The routing state was amplified during LPFC beta bursts between the LPFC and striatum and switched direction during ACC theta/alpha bursts between ACC and LPFC. Selective attention amplified the lead of these theta/alpha-specific lead-ensembles in the ACC, while decision-making amplified the lead of ACC and LPFC spiking output over the striatum. Notably, the fast lead/lag relationships of cross-areal neuronal ensembles that were modulated by attention states or decision-making predicted firing rate dynamics of their neurons during those functional states at slower timescales. Overall, our findings demonstrate directional routing of spiking activity across nonhuman primate frontal and striatal areas, as well as the functional and network states that modulate the direction and magnitude of these interactions. Summary Fast spatio-temporal dynamics of brain activity subserves the routing of information across distant regions and is integral to flexible cognition, decision-making, and selective attention. This study demonstrates that routing dynamics emerge as 20 ms brief lead and lag relationships of spiking activities across distant brain areas. The direction and magnitude of the lead and lag relationships systematically switched during frequency-specific oscillatory bursts and when attention shifts to visual cues.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,000 |
| 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 ».