Stimulus-dependent functional network topology in mouse visual cortex
Notice bibliographique
Résumé
Information is processed by networks of neurons in the brain. On the timescale of sensory processing, those neuronal networks have relatively fixed anatomical connectivity, while functional connectivity, which defines the interactions between neurons, can vary depending on the ongoing activity of the neurons within the network. We thus hypothesized that different types of stimuli, which drive different neuronal activities in the network, could lead those networks to display stimulus-dependent functional connectivity patterns. To test this hypothesis, we analyzed electrophysiological data from the Allen Brain Observatory, which utilized Neuropixels probes to simultaneously record stimulus-evoked activity from hundreds of neurons across 6 different regions of mouse visual cortex. The recordings had single-cell resolution and high temporal fidelity, enabling us to determine fine-scale functional connectivity. Comparing the functional connectivity patterns observed when different stimuli were presented to the mice, we made several nontrivial observations. First, while the frequencies of different connectivity motifs (i.e., the patterns of connectivity between triplets of neurons) were preserved across stimuli, the identities of the neurons within those motifs changed. This means that functional connectivity dynamically changes along with the input stimulus, but does so in a way that preserves the motif frequencies. Secondly, we found that the degree to which functional modules are contained within a single brain region (as opposed to being distributed between regions) increases with increasing stimulus complexity. This suggests a mechanism for how the brain could dynamically alter its computations based on its inputs. Altogether, our work reveals unexpected stimulus-dependence to the way groups of neurons interact to process incoming sensory information.
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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 | 0,001 | 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 ».