A unified model of cortico-hippocampal interactions through neural field theory
Notice bibliographique
Résumé
Numerous physical systems evolve on curved manifolds whose geometry constrains their dynamics. The human brain provides a canonical example, with large-scale neural activity evolving on distinct anatomical surfaces such as the cortex and hippocampus. Within each structure, intrinsic feedback loops and manifold geometry shape characteristic neural rhythms. However, core cognitive functions of the brain arise from reciprocal interactions between these spatially distinct neural structures. Here, we introduce a general framework for geometry-constrained coupling between spatially extended dynamical systems evolving on separate manifolds. Using quasi-conformal mapping, we construct spatially structured interactions that enable continuous neural activity on distinct geometries to interact while approximately preserving local neighbourhood relationships. Applying this framework to neural activity evolving on cortical and hippocampal surfaces, we show that increasing inter-manifold coupling reorganises system dynamics, producing frequency shifts, mode interactions, and coupling-driven instabilities consistent with critical transitions. These effects reproduce key features of large-scale brain activity, including topographically organised synchronisation between cortex and hippocampus during healthy cognition and critical transitions to seizure-like spectral dynamics. These results identify inter-manifold coupling as a core influence on dynamics in the human brain and highlight the broader role of geometry-constrained coupling on emergent dynamics in complex spatially extended systems.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 ».