The information bottleneck as a principle underlying multi-area cortical representations during decision-making
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Decision-making emerges from distributed computations across multiple brain areas, but it is unclear why the brain distributes the computation. In deep learning, artificial neural networks use multiple areas (or layers) and form optimal representations of task inputs. These optimal representations are sufficient to perform the task well, but minimal so they are invariant to other irrelevant variables. We recorded single neurons and multiunits in dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) and dorsal premotor cortex (PMd) in monkeys during a perceptual decision-making task. We found that while DLPFC represents task-related inputs required to compute the choice, the downstream PMd contains a minimal sufficient, or optimal, representation of the choice. To identify a mechanism for how cortex may form these optimal representations, we trained a multi-area recurrent neural network (RNN) to perform the task. Remarkably, DLPFC and PMd resembling representations emerged in the early and late areas of the multi-area RNN, respectively. The DLPFC-resembling area partially orthogonalized choice information and task inputs and this choice information was preferentially propagated to downstream areas through selective alignment with inter-area connections, while remaining task information was not. Our results suggest that cortex uses multi-area computation to form minimal sufficient representations by preferential propagation of relevant information between areas.
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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 | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».