Establishing brain states in neuroimaging data
Notice bibliographique
Résumé
The definition of a brain state remains elusive, with varying interpretations across different sub-fields of neuroscience — from the level of wakefulness in anaesthesia, to activity of individual neurons, voltage in EEG, and blood flow in fMRI. This lack of consensus presents a significant challenge to the development of accurate models of neural dynamics. However, at the foundation of dynamical systems theory lies a definition of what constitutes the 'state' of a system — i.e., something that allows us to say what the system will do next. We propose here to adopt this definition to establish brain states in neuroimaging timeseries by applying Dynamic Causal Modelling (DCM) to low-dimensional embedding of resting and task condition fMRI data. We find that ~90% of subjects in resting conditions are better described by first-order models, whereas ~55% of subjects in task conditions are better described by second-order models. This calls into question the status quo of using first-order equations almost exclusively within computational neuroscience. We show that our approach provides a new perspective on brain states that will aid in the development of models of neural dynamics in a way that can be adapted to different data modalities.
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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 | 0,015 | 0,077 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,004 | 0,007 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».