Inferring cognitive state underlying conflict choices in verbal Stroop task using heterogeneous input discriminative-generative decoder model
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Objective . The subthalamic nucleus (STN) of the basal ganglia interacts with the medial prefrontal cortex (mPFC) and shapes a control loop, specifically when the brain receives contradictory information from either different sensory systems or conflicting information from sensory inputs and prior knowledge that developed in the brain. Experimental studies demonstrated that significant increases in theta activities (2–8 Hz) in both the STN and mPFC as well as increased phase synchronization between mPFC and STN are prominent features of conflict processing. While these neural features reflect the importance of STN-mPFC circuitry in conflict processing, a low-dimensional representation of the mPFC–STN interaction referred to as a cognitive state, that links neural activities generated by these sub-regions to behavioral signals (e.g. the response time), remains to be identified. Approach . Here, we propose a new model, namely, the heterogeneous input discriminative-generative decoder (HI-DGD) model, to infer a cognitive state underlying decision-making based on neural activities (STN and mPFC) and behavioral signals (individuals’ response time) recorded in ten Parkinson’s disease (PD) patients while they performed a Stroop task. PD patients may have conflict processing which is quantitatively (may be qualitative in some) different from healthy populations. Main results . Using extensive synthetic and experimental data, we showed that the HI-DGD model can diffuse information from neural and behavioral data simultaneously and estimate cognitive states underlying conflict and non-conflict trials significantly better than traditional methods. Additionally, the HI-DGD model identified which neural features made significant contributions to conflict and non-conflict choices. Interestingly, the estimated features match well with those reported in experimental studies. Significance . Finally, we highlight the capability of the HI-DGD model in estimating a cognitive state from a single trial of observation, which makes it appropriate to be utilized in closed-loop neuromodulation systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».