Attentional modulation of stimulus-synchronized BOLD oscillations in the human visual cortex
Notice bibliographique
Résumé
Visual cortical neurons synchronize their firing rates to periodic visual stimuli. EEG is commonly used to study directed attention by frequency-tagging brain responses to multiple stimuli oscillating at different frequencies but is limited by its coarse spatial resolution. Here we leverage frequency-tagged fMRI (ft-fMRI) to study the influence of directed attention on the fine-grained spatiotemporal dynamics of competing stimulus-driven visual cortical oscillations. In this 7T fMRI experiment, participants (n=7) distributed their attention to simultaneously presented visual checkerboard stimuli oscillating at 0.125 Hz and 0.2 Hz. Our analysis revealed that distinct populations of visual cortical neurons exhibited either in-phase or anti-phase synchronization with the oscillating stimuli. The spatial topographies of these populations were highly replicable across scan sessions within participants, indicative of a fine-grained map of competitive feature-tuned responses (Dice's coefficient > 0.59; K-S test: p < 10-39). In accordance with this observation, we found that directed attention homogeneously increased the amplitude of anti-phase BOLD oscillations across the visual hierarchy, consistent with a distributed attention-driven suppressive field (Reynolds & Heeger, 2009). In contrast, attentional modulation of in-phase BOLD oscillations increased hierarchically from V1 to hV4, consistent with the effects of target enhancement reported in prior monkey electrophysiology (Moran & Desimone, 1985) and event-related fMRI work (Kastner et al., 1998). Finally, the strength of anti-phase (Wilcoxon test: p = 0.016), but not in-phase (p = 0.16), modulation predicted psychophysical correlates of attentional performance, further highlighting the mechanistic dissociation of attention-driven target enhancement and surround suppression. Together, our findings support the biased competition model of attention, which posits that attention modulates competing neural populations through concurrent mechanisms of enhancement and suppression. ft-fMRI extends the boundaries for research on the neural basis of biased competition in humans by providing a non-invasive method for distinguishing between concurrent stimulus-synchronized in-phase (enhancing) and anti-phase (suppressing) BOLD oscillations.
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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 | 0,000 | 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) | 0,001 | 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 ».