Published August 26, 2022 | Version v1
Publication Open

Ventral and dorsal aspects of the inferior frontal-occipital fasciculus support verbal semantic access and visually-guided behavioural control

Creators

  • 1. University of York
  • 2. Universidad Nacional de Córdoba
  • 3. Queen's University

Description

Abstract The Inferior Frontal Occipital Fasciculus (IFOF) is a major anterior-to-posterior white matter pathway in the ventral human brain that connects parietal, temporal and occipital regions to frontal cortex. It has been implicated in a range of functions, including language, semantics, inhibition and the control of action. Recent research shows that the IFOF can be sub-divided into a ventral and dorsal branch, but the functional relevance of this distinction, as well as any potential hemispheric differences, are poorly understood. Using DTI tractography, we investigated the involvement of dorsal and ventral subdivisions of the IFOF in the left and right hemisphere in a response inhibition task (Go/No-Go), where the decision to respond or to withhold a prepotent response was made on the basis of semantic or non-semantic aspects of visual inputs. The task also varied the presentation modality (whether concepts were presented as written words or images). The results showed that the strength of both dorsal and ventral IFOF in the left hemisphere were associated with participants' inhibition performance when the signal to stop was meaningful and presented in the verbal modality. This effect was absent in the right hemisphere. The strength of dorsal IFOF was also associated with participants' inhibition efficiency in difficult perceptually guided decisions. This pattern of results indicates that left dorsal IFOF is implicated in the domain-general control of visually-guided behaviour, while the left ventral branch might interface with the semantic system to support the control of action when the inhibitory signal is based on meaning.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص الحزمة القذالية الأمامية السفلية (IFOF) هي مسار رئيسي للمادة البيضاء من الأمام إلى الخلف في الدماغ البشري البطني الذي يربط المناطق الجدارية والصدغية والقذالية بالقشرة الأمامية. وقد تورط في مجموعة من الوظائف، بما في ذلك اللغة والدلالة والتثبيط والتحكم في العمل. تظهر الأبحاث الحديثة أنه يمكن تقسيم IFOF إلى فرع بطني وظهري، ولكن الأهمية الوظيفية لهذا التمييز، بالإضافة إلى أي اختلافات محتملة في نصف الكرة الأرضية، غير مفهومة بشكل جيد. باستخدام DTI tractography، حققنا في مشاركة التقسيمات الفرعية الظهرية والبطنية لـ IFOF في نصف الكرة الأيسر والأيمن في مهمة تثبيط الاستجابة (Go/No - Go)، حيث تم اتخاذ قرار الاستجابة أو حجب استجابة مسبقة على أساس الجوانب الدلالية أو غير الدلالية للمدخلات البصرية. كما اختلفت المهمة في طريقة العرض (سواء تم تقديم المفاهيم ككلمات مكتوبة أو صور). أظهرت النتائج أن قوة كل من IFOF الظهري والبطني في نصف الكرة الأيسر كانت مرتبطة بأداء تثبيط المشاركين عندما كانت إشارة التوقف ذات مغزى وعرضت في الطريقة اللفظية. كان هذا التأثير غائبًا في نصف الكرة الأيمن. ارتبطت قوة IFOF الظهري أيضًا بكفاءة تثبيط المشاركين في القرارات الصعبة الموجهة إدراكيًا. يشير هذا النمط من النتائج إلى أن IFOF الظهري الأيسر متورط في التحكم العام في المجال للسلوك الموجه بصريًا، في حين أن الفرع البطني الأيسر قد يتفاعل مع النظام الدلالي لدعم التحكم في العمل عندما تستند الإشارة المثبطة إلى المعنى.

Translated Description (French)

Résumé Le fascicule occipital frontal inférieur (IFOF) est une voie majeure de la substance blanche antérieure à postérieure dans le cerveau humain ventral qui relie les régions pariétales, temporales et occipitales au cortex frontal. Il a été impliqué dans une gamme de fonctions, y compris le langage, la sémantique, l'inhibition et le contrôle de l'action. Des recherches récentes montrent que l'IFOF peut être subdivisé en une branche ventrale et dorsale, mais la pertinence fonctionnelle de cette distinction, ainsi que les différences hémisphériques potentielles, sont mal comprises. À l'aide de la tractographie DTI, nous avons étudié l'implication des subdivisions dorsale et ventrale de l'IFOF dans l'hémisphère gauche et droit dans une tâche d'inhibition de la réponse (Go/No-Go), où la décision de répondre ou de retenir une réponse prépotente a été prise sur la base d'aspects sémantiques ou non sémantiques des entrées visuelles. La tâche a également varié la modalité de présentation (que les concepts soient présentés sous forme de mots écrits ou d'images). Les résultats ont montré que la force de l'IFOF dorsal et ventral dans l'hémisphère gauche était associée à la performance d'inhibition des participants lorsque le signal d'arrêt était significatif et présenté dans la modalité verbale. Cet effet était absent dans l'hémisphère droit. La force de l'IFOF dorsal était également associée à l'efficacité de l'inhibition des participants dans les décisions difficiles guidées par la perception. Ce modèle de résultats indique que l'IFOF dorsal gauche est impliqué dans le contrôle général du domaine du comportement guidé visuellement, tandis que la branche ventrale gauche pourrait s'interfacer avec le système sémantique pour soutenir le contrôle de l'action lorsque le signal inhibiteur est basé sur la signification.

Translated Description (Spanish)

Resumen El fascículo occipital frontal inferior (IFOF) es una importante vía de la materia blanca anterior a posterior en el cerebro humano ventral que conecta las regiones parietal, temporal y occipital con la corteza frontal. Se ha implicado en una serie de funciones, incluyendo el lenguaje, la semántica, la inhibición y el control de la acción. Investigaciones recientes muestran que el IFOF se puede subdividir en una rama ventral y dorsal, pero la relevancia funcional de esta distinción, así como cualquier posible diferencia hemisférica, es poco conocida. Usando la tractografía DTI, investigamos la participación de las subdivisiones dorsal y ventral del IFOF en el hemisferio izquierdo y derecho en una tarea de inhibición de respuesta (Go/No-Go), donde la decisión de responder o retener una respuesta prepotente se tomó sobre la base de aspectos semánticos o no semánticos de las entradas visuales. La tarea también varió la modalidad de presentación (si los conceptos se presentaron como palabras escritas o imágenes). Los resultados mostraron que la fuerza del IFOF tanto dorsal como ventral en el hemisferio izquierdo se asoció con el rendimiento de inhibición de los participantes cuando la señal para detenerse fue significativa y se presentó en la modalidad verbal. Este efecto estuvo ausente en el hemisferio derecho. La fuerza del IFOF dorsal también se asoció con la eficiencia de inhibición de los participantes en decisiones difíciles guiadas perceptualmente. Este patrón de resultados indica que el IFOF dorsal izquierdo está implicado en el control general del dominio del comportamiento guiado visualmente, mientras que la rama ventral izquierda podría interactuar con el sistema semántico para apoyar el control de la acción cuando la señal inhibitoria se basa en el significado.

Files

latest.pdf.pdf

Files (1.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:f4b2ce0507c3fe021a02745047ec7105
1.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تدعم الجوانب البطنية والظهرية للحزمة الأمامية القذالية السفلية الوصول الدلالي اللفظي والتحكم السلوكي الموجه بصريًا
Translated title (French)
Les aspects ventral et dorsal du fascicule frontal-occipital inférieur soutiennent l'accès sémantique verbal et le contrôle comportemental guidé visuellement
Translated title (Spanish)
Los aspectos ventrales y dorsales del fascículo frontal-occipital inferior apoyan el acceso semántico verbal y el control conductual guiado visualmente

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4295037490
DOI
10.21203/rs.3.rs-1971685/v1

Is supplement to
https://openalex.org/W4386988819 (Other)
https://openalex.org/W4386295431 (Other)
https://openalex.org/W4213128592 (Other)
https://openalex.org/W3138399294 (Other)
https://openalex.org/W2531225059 (Other)
https://openalex.org/W2291831908 (Other)
https://openalex.org/W2227630131 (Other)
https://openalex.org/W2068107749 (Other)
https://openalex.org/W2044180536 (Other)
https://openalex.org/W1994238149 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1529639928
  • https://openalex.org/W1887045839
  • https://openalex.org/W1964290703
  • https://openalex.org/W1969100427
  • https://openalex.org/W1973287144
  • https://openalex.org/W1974080587
  • https://openalex.org/W1981244178
  • https://openalex.org/W1983429451
  • https://openalex.org/W1986804013
  • https://openalex.org/W1997386613
  • https://openalex.org/W2006051044
  • https://openalex.org/W2016422640
  • https://openalex.org/W2016844660
  • https://openalex.org/W2017191034
  • https://openalex.org/W2018685001
  • https://openalex.org/W2021217178
  • https://openalex.org/W2022856253
  • https://openalex.org/W2036447011
  • https://openalex.org/W2043553533
  • https://openalex.org/W2045498423
  • https://openalex.org/W2045625261
  • https://openalex.org/W2059426549
  • https://openalex.org/W2061663953
  • https://openalex.org/W2066096519
  • https://openalex.org/W2089904026
  • https://openalex.org/W2093034402
  • https://openalex.org/W2096085510
  • https://openalex.org/W2098488801
  • https://openalex.org/W2112891119
  • https://openalex.org/W2124862592
  • https://openalex.org/W2131201125
  • https://openalex.org/W2137856564
  • https://openalex.org/W2142143370
  • https://openalex.org/W2145132952
  • https://openalex.org/W2145209877
  • https://openalex.org/W2150009200
  • https://openalex.org/W2155599709
  • https://openalex.org/W2166478616
  • https://openalex.org/W2168844688
  • https://openalex.org/W2296621543
  • https://openalex.org/W2405961113
  • https://openalex.org/W2494619218
  • https://openalex.org/W2516059005
  • https://openalex.org/W2522161209
  • https://openalex.org/W2556590024
  • https://openalex.org/W2567436052
  • https://openalex.org/W2677761289
  • https://openalex.org/W2756259711
  • https://openalex.org/W2759895239
  • https://openalex.org/W2760529005
  • https://openalex.org/W2790704181
  • https://openalex.org/W2809220863
  • https://openalex.org/W2810661187
  • https://openalex.org/W2889467305
  • https://openalex.org/W2891846711
  • https://openalex.org/W2892728267
  • https://openalex.org/W2910624401
  • https://openalex.org/W2914707688
  • https://openalex.org/W2927685677
  • https://openalex.org/W2969198016
  • https://openalex.org/W2999072047
  • https://openalex.org/W3027348302
  • https://openalex.org/W3036634945
  • https://openalex.org/W3092583017
  • https://openalex.org/W3094806071
  • https://openalex.org/W3137094901
  • https://openalex.org/W3161451622
  • https://openalex.org/W3168711844
  • https://openalex.org/W3183313488
  • https://openalex.org/W3200648330
  • https://openalex.org/W3216971378
  • https://openalex.org/W4210931675
  • https://openalex.org/W4376595444
  • https://openalex.org/W835042205