論文の概要: Discovering Functionally Selective Brain Regions with a Deep Topographic Multimodal Model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.09770v1
- Date: Mon, 08 Jun 2026 17:31:50 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-09 14:42:07.594548
- Title: Discovering Functionally Selective Brain Regions with a Deep Topographic Multimodal Model
- Title(参考訳): 深部地形マルチモーダルモデルによる機能選択的脳領域の発見
- Authors: Badr AlKhamissi, Johannes Mehrer, Lara Marinov, Ahmed Abdelaal, Abdulkadir Gokce, Martin Schrimpf,
- Abstract要約: 最近の地形モデルは、この構造の側面を再現するが、一様であり、各層を個別に空間的に拘束する。
Topo-Omniは、視覚、聴覚、言語/認知処理が一つの連続したシリコンシートを共有するマルチモーダルモデルである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.945410696512368
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Nearby neurons in cortex share similar response profiles, producing systematic spatial organization across sensory and cognitive systems. Recent topographic models reproduce aspects of this structure but remain unimodal and spatially constrain each layer separately, yielding fragmented maps that capture neither the contiguity of cortical processing streams nor their integration across modalities. We introduce Topo-Omni, a topographic multimodal model in which visual, auditory, and language/cognitive processing share a single contiguous in-silico sheet. Built by fine-tuning a pretrained foundation model with a spatial smoothness objective, this architecture develops clusters across modalities that are consistent with human neuroimaging, from sensory to cognitive systems. Driving or suppressing a cluster selectively biases or impairs perception, paralleling human intervention studies. Finally, we use our model to screen for novel clusters in-silico and discover new natural landscape and animal networks which we validate in human data. A single spatial principle thus organizes representations across modalities and processing stages, yielding testable hypotheses about cortical organization.
- Abstract(参考訳): 大脳皮質のニューロンは、同様の反応プロファイルを共有し、感覚や認知システムにまたがる組織的な空間的組織を創出する。
最近の地形モデルは、この構造の側面を再現するが、一様のままであり、各層を別々に制約し、皮質処理ストリームの連続性や、モード間の統合を捉えない断片化されたマップを生成する。
Topo-Omniは、視覚的、聴覚的、言語/認知的処理が1つの連続したシリコンシートを共有する、地形的マルチモーダルモデルである。
このアーキテクチャは、感覚から認知システムに至るまで、人間のニューロイメージングと整合するモジュールのクラスタを、空間的滑らかさの目標で微調整することによって構築される。
クラスターの運転または抑制は、人間の介入研究を並行して、選択的に偏見や知覚を損なう。
最後に、我々のモデルを用いて、新しいクラスターをサイコでスクリーニングし、人間のデータで検証する新しい自然景観と動物ネットワークを発見する。
したがって、単一の空間原理は、モダリティと処理段階にまたがる表現を整理し、皮質組織に関する検証可能な仮説を導出する。
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