Laminar Specificity of the Auditory Perceptual Awareness Negativity: A Biophysical Modeling Study
Notice bibliographique
Résumé
How perception of sensory stimuli emerges from brain activity is a fundamental question of neuroscience. To date, two disparate lines of research have examined this question. On one hand, human neuroimaging studies have helped us understand the large-scale brain dynamics of perception. On the other hand, work in animal models (mice, typically) has led to fundamental insight into the micro-scale neural circuits underlying perception. However, translating such fundamental insight from animal models to humans has been challenging. Here, using biophysical modeling, we show that the auditory awareness negativity (AAN), an evoked response associated with perception of target sounds in noise, can be accounted for by synaptic input to the supragranular layers of auditory cortex (AC) that is present when target sounds are heard but absent when they are missed. This additional input likely arises from cortico-cortical feedback and/or non-lemniscal thalamic projections and targets the apical dendrites of layer-V pyramidal neurons (PNs). In turn, this leads to increased local field potential activity, increased spiking activity in layer-V PNs, and the AAN. The results are consistent with current cellular models of conscious processing and help bridge the gap between the macro and micro levels of perception-related brain activity. Author Summary: To date, our understanding of the brain basis of conscious perception has mostly been restricted to large-scale, network-level activity that can be measured non-invasively in human subjects. However, we lack understanding of how such network-level activity is supported by individual neurons and neural circuits. This is at least partially because conscious perception is difficult to study in experimental animals, where such detailed characterization of neural activity is possible. To address this gap, we used biophysical modeling to gain circuit-level insight into an auditory brain response known as the auditory awareness negativity (AAN). This response can be recorded non-invasively in humans and is associated with perceptual awareness of sounds of interest. Our model shows that the AAN likely arises from specific cortical layers and cell types. These data help bridge the gap between circuit- and network-level theories of consciousness, and could lead to new, targeted treatments for perceptual dysfunction and disorders of consciousness.
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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 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».