Beyond next-word prediction: hierarchical linguistic composition drives LLM-brain alignment in time
予測可能性が一致した文における言語的特徴の操作を通じて、本研究は階層的な言語構成、特に構文構造と連想意味論が、LLM の表現と人間の脳活動との整合性を著しく駆動する一方で、構成的意味論は人間の脳においてより特異的に符号化されていることを示している。
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以下に、神経科学分野の最新プレプリントをリストアップしました。
予測可能性が一致した文における言語的特徴の操作を通じて、本研究は階層的な言語構成、特に構文構造と連想意味論が、LLM の表現と人間の脳活動との整合性を著しく駆動する一方で、構成的意味論は人間の脳においてより特異的に符号化されていることを示している。
40 時間の強制脱同期プロトコルを用いて概日リズムと恒常性の影響を分離したこの研究では、概日リズムのペースメーカーが人間の錐体細胞を介した時間的コントラスト感度を調節する証拠は見つからず、以前に報告された一日中の変化は、睡眠・覚醒サイクルや瞳孔の変化などの他の要因に起因する可能性が高いことを示唆している。
本研究は、同時提示される視覚的妨害刺激が音の知覚位置を偏らせる(腹話術効果)一方で、先行する視覚的妨害刺激は空間的精度に影響を与えず反応遅延を主に引き起こすことを示しており、脳が空間的および時間的多感覚手がかりを統合する仕組みに機能的な分離が存在することを明らかにしている。
本研究は、自律神経系の反応性における個人差、特に交感神経と副交感神経の反応の一致性が、ストレス条件下での音声ストリームからの確率的パターンの学習能力を有意に調節することを示しており、交感神経活動が符号化を助け、副交感神経活動が定着を支援することを明らかにした。
本論文は、状態空間モデルと変分推論を統合し、ノイズの多い二光子カルシウムイメージングデータから感覚刺激、神経アンサンブル、および行動間のグレンジャー因果相互作用を同時に抽出する「G-taxonomy」と呼ばれる統一的統計枠組みを導入し、マウスの聴覚皮質において正しい行動結果と誤った行動結果に関連する異なる神経群および結合パターンを明らかにするものである。
本研究は、網膜神経節細胞の変性において、生存細胞が自然に高いホメオスタシス的なミトコンドリアカルシウム濃度を維持しているにもかかわらず、ミトコンドリアカルシウムユニポーター(MCU)を介したカルシウム流入を阻害するか、あるいはこれらの濃度を実験的に低下させることが、軸索損傷後の神経細胞の生存を意外にも促進するという逆説的な関係性を明らかにした。
この大規模メタ分析は、トゥレット症候群の児童および思春期における成人レベルの皮質運動興奮性への到達が神経定型対照群に比べて有意に遅延していることを明らかにしており、この差は成人期までに解消されることから、機能的な脳ネットワークの成熟における遅延が永続的な欠損ではなく存在することを示唆している。
本研究は、COVID-19 死亡例の脳組織の高解像度イメージングを可能にするヒト病理検体と互換性のある適応型展開顕微鏡法プロトコル(ExRPath および 15ExMPath)を導入し、SARS-CoV-2 と共局在する周期的なアミロイドナノクラスターを明らかにすることで、新たな神経炎症性疾患メカニズムを示唆する。
本研究は、線虫 C. elegans の AFD 温度感覚ニューロンにおいて、RCAN-1 カルシニューリン調節因子と MEF-2 転写因子を含む抑制性調節カスケードが、CRH-1/CREB 経路と並行して、温度変化に応じた活動依存的な遺伝子発現の時間的動態を精密に形成することを明らかにした。
本論文は、MM-ComBat および MM-CovBat を紹介するものであり、これらはマルチメトリック神経画像データを統合的に調和させる多変量フレームワークであり、メトリック間の依存関係を活用して平均および共分散のバッチ効果を両方補正することにより、生物学的構造の保持と真の相関の回復において従来の単一メトリック手法を上回る性能を発揮する。