Distributed harmonic patterns of structure-function dependence orchestrate human consciousness
Notice bibliographique
Résumé
Abstract A central question in neuroscience is how consciousness arises from the dynamic interplay of brain structure and function. Departing from the predominant location- centric view in neuroimaging, here we provide an alternative perspective on the neural signatures of human consciousness: one that is intrinsically centered on how the distributed network architecture of the human structural connectome shapes functional activation across scales. We decompose cortical dynamics of resting-state functional MRI into fundamental distributed patterns of structure- function association: the harmonic modes of the human structural connectome. We contrast wakefulness with a wide spectrum of states of consciousness, spanning chronic disorders of consciousness but also pharmacological perturbations of consciousness induced with the anaesthetic propofol and the psychoactive drugs ketamine and LSD. Decomposing this wide spectrum of states of consciousness in terms of “connectome harmonics” reveals a generalisable structure-function signature of loss of consciousness, whether due to anaesthesia or brain injury. A mirror-reverse of this harmonic signature characterises the altered state induced by LSD or ketamine, reflecting psychedelic-induced decoupling of brain function from structure. The topology and neuroanatomy of the human connectome are crucial for shaping the repertoire of connectome harmonics into a fine-tuned indicator of consciousness, correlating with physiological and subjective scores across datasets and capable of discriminating between behaviourally indistinguishable sub-categories of brain-injured patients, tracking the presence of covert consciousness. Overall, connectome harmonic decomposition identifies meaningful relationships between neurobiology, brain function, and conscious experience.
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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 | 0,001 |
| 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 ».