Article Dans Une Revue Neuron Année : 2022

Toward next-generation primate neuroscience: A collaboration-based strategic plan for integrative neuroimaging

Michael Milham (1, 2) , Chris Petkov , Pascal Belin (3) , Suliann Ben Hamed (4) , Henry Evrard (5) , Damien Fair (6) , Andrew Fox , Sean Froudist-Walsh (7) , Takuya Hayashi , Sabine Kastner (8) , Chris Klink , Piotr Majka (9, 10) , Rogier Mars (11, 12) , Adam Messinger (13) , Colline Poirier (14) , Charles Schroeder , Amir Shmuel (15) , Afonso Silva , Wim Vanduffel (16) , David van Essen (17) , Zheng Wang , Anna Wang Roe , Melanie Wilke , Ting Xu , Mohammad Hadi Aarabi , Ralph Adolphs , Aarit Ahuja , Ashkan Alvand , Celine Amiez , Joonas Autio , Reza Azadi , Eunha Baeg , Ruiliang Bai , Pinglei Bao , Michele Basso , Austin Behel , Yvonne Bennett , Boris Bernhardt , Bharat Biswal , Sethu Boopathy , Susann Boretius , Elena Borra , Rober Boshra , Elizabeth Buffalo , Long Cao , James Cavanaugh , Amiez Celine , Gianfranco Chavez , Li Min Chen , Xiaodong Chen , Luqi Cheng , Francois Chouinard-Decorte , Simon Clavagnier , Justine Cléry , Stan Colcombe , Bevil Conway , Melina Cordeau , Olivier Coulon , Yue Cui , Rakshit Dadarwal , Robert Dahnke , Theresa Desrochers , Li Deying , Kacie Dougherty , Hannah Doyle , Carly Drzewiecki , Marianne Duyck , Wasana Ediri Arachchi , Catherine Elorette , Abdelhadi Essamlali , Alan Evans , Alfonso Fajardo , Hector Figueroa , Alexandre Franco , Guilherme Freches , Steve Frey , Patrick Friedrich , Atsushi Fujimoto , Masaki Fukunaga , Maeva Gacoin , Guillermo Gallardo , Lixia Gao , Yang Gao , Danny Garside , Eduardo Garza-Villarreal , Maxime Gaudet-Trafit , Marzio Gerbella , Steven Giavasis , Daniel Glen , Ana Rita Ribeiro Gomes , Sandra Gonzalez Torrecilla , Alessandro Gozzi , Roberto Gulli , Suzanne Haber , Fadila Hadj-Bouziane (18) , Satoka Hashimoto Fujimoto , Michael Hawrylycz , Quansheng He , Ye He , Katja Heuer , Bassem Hiba , Felix Hoffstaedter , Seok-Jun Hong , Yuki Hori , Yujie Hou , Amy Howard , Maria de la Iglesia-Vaya , Takuro Ikeda , Lucija Jankovic-Rapan , Jorge Jaramillo , Hank Jedema , Hecheng Jin , Minqing Jiang , Benjamin Jung , Igor Kagan , Itamar Kahn , Gregory Kiar , Yuki Kikuchi , Bjørg Kilavik , Nobuyuki Kimura , Ulysse Klatzmann , Sze Chai Kwok , Hsin-Yi Lai , Franck Lamberton , Julia Lehman , Pengcheng Li , Xinhui Li , Xinjian Li , Zhifeng Liang , Conor Liston , Roger Little , Cirong Liu , Ning Liu , Xiaojin Liu , Xinyu Liu , Haidong Lu , Kep Kee Loh , Christopher Madan , Loïc Magrou , Daniel Margulies , Froesel Mathilda , Sheyla Mejia , Yao Meng , Ravi Menon , David Meunier , A.J. Mitchell , Anna Mitchell , Aidan Murphy , Towela Mvula , Michael Ortiz-Rios , Diego Emanuel Ortuzar Martinez , Marco Pagani , Nicola Palomero-Gallagher , Vikas Pareek , Pierce Perkins , Fernanda Ponce , Mark Postans , Pierre Pouget , Meizhen Qian , Erika Raven , Isabel Restrepo , Samy Rima , Kathleen Rockland , Nadira Yusif Rodriguez , Elise Roger , Eduardo Rojas Hortelano , Marcello Rosa , Andrew Rossi , Peter Rudebeck , Brian Russ , Tomoko Sakai , Kadharbatcha Saleem , Jerome Sallet , Stephen Sawiak , David Schaeffer , Caspar Schwiedrzik , Jakob Seidlitz , Julien Sein , Jitendra Sharma , Kelly Shen , Wei-An Sheng , Neo Sunhang Shi , Won Mok Shim , Luciano Simone , Nikoloz Sirmpilatze , Virginie Sivan , Xiaowei Song , Aaron Tanenbaum , Jordy Tasserie , Paul Taylor , Xiaoguang Tian , Roberto Toro , Lucas Trambaiolli , Nick Upright , Julien Vezoli , Sam Vickery , Julio Villalon , Xiaojie Wang , Yufan Wang , Alison Weiss , Charlie Wilson , Ting-Yat Wong , Choong-Wan Woo , Bichan Wu , Du Xiao , Augix Guohua Xu , Dongrong Xu , Zhou Xufeng , Essa Yacoub , Ningrong Ye , Zhang Ying , Chihiro Yokoyama , Xiongjie Yu , Shasha Yue , Lu Yuheng , Xin Yumeng , Daniel Zaldivar , Shaomin Zhang , Yuguang Zhao , Zhanguang Zuo
Chris Petkov
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Takuya Hayashi
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Chris Klink
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Charles Schroeder
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Melanie Wilke
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Daniel Zaldivar
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Shaomin Zhang
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Yuguang Zhao
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Zhanguang Zuo
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Résumé

How does functional modularity emerge in a cortex composed of repeats of a canonical local circuit? Focusing on distributed working memory, we show that a rigorous description of bifurcation in space describes the emergence of modularity. A connectome-based model of monkey cortex displays bifurcation in space during decision-making and working memory, demonstrating this new concept's generality. In a generative model and multi-regional cortex models of both macaque monkey and mouse, we found an inverted-V-shaped profile of neuronal timescales across the cortical hierarchy during working memory, providing an experimentally testable prediction of modularity. The cortex displays simultaneously many bifurcations in space, so that the corresponding modules could potentially subserve distinct internal mental processes. Therefore, a distributed process subserves the brain's functional specificity. We propose that bifurcation in space, resulting from connectivity and macroscopic gradients of neurobiological properties across the cortex, represents a fundamental principle for understanding the brain's modular organization.

Domaines

Dates et versions

hal-03800370 , version 1 (06-10-2022)

Identifiants

Citer

Michael Milham, Chris Petkov, Pascal Belin, Suliann Ben Hamed, Henry Evrard, et al.. Toward next-generation primate neuroscience: A collaboration-based strategic plan for integrative neuroimaging. Neuron, 2022, 110 (1), pp.16-20. ⟨10.1016/j.neuron.2021.10.015⟩. ⟨hal-03800370⟩
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