Associative white matter tracts selectively predict sensorimotor learning
Notice bibliographique
Résumé
Human learning is a complex phenomenon that varies greatly among individuals and is related to the microstructure of major white matter tracts in several learning domains, yet the impact of the existing myelination of white matter tracts on future learning outcomes remains unclear. We employed a machine-learning model selection framework to evaluate whether existing microstructure might predict individual differences in the potential for learning a sensorimotor task, and further, if the mapping between the microstructure of major white matter tracts and learning was selective for learning outcomes. We used diffusion tractography to measure the mean fractional anisotropy (FA) of white matter tracts in 60 adult participants who then underwent training and subsequent testing to evaluate learning. During training, participants practiced drawing a set of 40 novel symbols repeatedly using a digital writing tablet. We measured drawing learning as the slope of draw duration over the practice session and visual recognition learning as the performance accuracy in an old/new 2-AFC recognition task. Results demonstrated that the microstructure of major white matter tracts selectively predicted learning outcomes, with left hemisphere pArc and SLF 3 tracts predicting drawing learning and the left hemisphere MDLFspl predicting visual recognition learning. These results were replicated in a repeat, held-out data set and supported with complementary analyses. Overall, results suggest that individual differences in the microstructure of human white matter tracts may be selectively related to future learning outcomes and open avenues of inquiry concerning the impact of existing tract myelination in the potential for learning. Significance statement: A selective mapping between tract microstructure and future learning has been demonstrated in the murine model and, to our knowledge, has not yet been demonstrated in humans. We employed a data-driven approach that identified only two tracts, the two most posterior segments of the arcuate fasciculus in the left hemisphere, to predict learning a sensorimotor task (drawing symbols) and this prediction model did not transfer to other learning outcomes (visual symbol recognition). Results suggest that individual differences in learning may be selectively related to the tissue properties of major white matter tracts in the human brain.
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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 | 0,003 |
| 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 ».