Abstract When neuroscientists record neural activity from the brain, they often conclude that neural responses observed during task performance are indicative of the functional role of the brain area(s) studied. In humans and nonhuman primates, it is often hard to combine recordings and causal techniques within the same experiment, leaving the possibility that the activity recorded may be epiphenomenal rather than reflecting a specific functional role. Currently, the prevalence of epiphenomenal neural activity in the cortex is unknown. To estimate the extent of such activity in primates, we chronically recorded neural activity in the prefrontal cortex of the same monkeys using the same neural implants during the performance of four different cognitive tasks. The four tasks were carefully selected such that only one of them causally depends on the brain area recorded, as demonstrated by previous double dissociation studies. Using the four most common single neuron analyses methods in the field, we found that the prevalence and strength of neural correlates were just as high across all four tasks, including for the three tasks that do not depend on this brain area. These results suggest that the probability of observing epiphenomenal activity in primate cortex is high, which can mislead investigators relying on neural recording or imaging to map brain function. One-Sentence Summary Tremblay, Testard and colleagues show that inferring a brain area’s function from neural recordings alone could be misleading.

Abstract In motor learning, sequence-specificity, i.e. the learning of specific sequential associations, has predominantly been studied using task-based fMRI paradigms. However, offline changes in resting state functional connectivity after sequence-specific motor learning are less well understood. Previous research has established that plastic changes following motor learning can be divided into stages including fast learning, slow learning and retention. A description of how resting state functional connectivity after sequence-specific motor sequence learning (MSL) develops across these stages is missing. This study aimed to identify plastic alterations in whole-brain functional connectivity after learning a complex motor sequence by contrasting an active group who learned a complex sequence with a control group who performed a control task matched for motor execution. Resting state fMRI and behavioural performance were collected in both groups over the course of 5 consecutive training days and at follow-up after 12 days to encompass fast learning, slow learning, overall learning and retention. Between-group interaction analyses showed sequence-specific decreases in functional connectivity during overall learning in the right supplementary motor area (SMA). We found that connectivity changes in key regions of the motor network including the superior parietal cortex (SPC) and primary motor cortex (M1) were not a result of sequence-specific learning but were instead linked to motor execution. Our study confirms the sequence-specific role of SMAthat has previously been identified in online task-based learning studies, and extends it to resting state network changes after sequence-specific MSL.

Security surveillance is frequently used to increase public safety. Characteristics of the surveillance rooms, however, pose many cognitive challenges pertaining to distraction and interruptions, which may affect surveillance performance. Affective computing could represent a potential solution. It involves the recognition and the interpretation of human states using, for instance, different psychophysiological measures. As a first step toward this goal, the present study aimed at assessing whether cardiac and electrodermal activity, could be used as potential markers of interruptions and distraction during a surveillance simulation. A total of 126 participants went through a simulation involving four 8-min scenarios using a high-fidelity urban security surveillance microworld. Task interruption in the form of a realistic secondary task to perform and distraction in the form of background noise representative of a busy operational centre were also implemented into the simulation. Different features of the electrocardiographic (ECG) signal varied with the presence of distraction, but also as a function of time on task. Electrodermal (EDA) features mainly varied as a function of time. These results suggest that distraction and time on task specifically impacted cognitive functioning, potentially increasing sympathetic activity through cognitive workload, and that EDA and ECG measures may represent relevant markers to use from an affective computing perspective to particularly pinpoint periods of distraction and hypovigilance. Implications for the development of user-adaptive systems are discussed.

Abstract Cataloging the diverse cellular architecture of the primate brain is crucial for understanding cognition, behavior and disease in humans. Here, we generated a brain-wide single-cell multimodal molecular atlas of the rhesus macaque brain. Altogether, we profiled 2.58M transcriptomes and 1.59M epigenomes from single nuclei sampled from 30 regions across the adult brain. Cell composition differed extensively across the brain, revealing cellular signatures of region-specific functions. We also identified 1.19M candidate regulatory elements, many novel, allowing us to explore the landscape of cis -regulatory grammar and neurological disease risk in a cell-type-specific manner. Together, this multi-omic atlas provides an open resource for investigating the evolution of the human brain and identifying novel targets for disease interventions.

Abstract Our understanding of the neurobiology of primate behavior largely derives from artificial tasks in highly-controlled laboratory settings, overlooking most natural behaviors primate brains evolved to produce 1–3 . In particular, how primates navigate the multidimensional social relationships that structure daily life 4 and shape survival and reproductive success 5 remains largely unexplored at the single neuron level. Here, we combine ethological analysis with new wireless recording technologies to uncover neural signatures of natural behavior in unrestrained, socially interacting pairs of rhesus macaques. Single neuron and population activity in prefrontal and temporal cortex unveiled robust encoding of 24 species-typical behaviors, which was strongly modulated by the presence and identity of surrounding monkeys. Male-female partners demonstrated near-perfect reciprocity in grooming, a key behavioral mechanism supporting friendships and alliances 6 , and neural activity maintained a running account of these social investments. When confronted with an aggressive intruder, behavioral and neural population responses reflected empathy and were buffered by the presence of a partner. By employing an ethological approach to the study of primate neurobiology, we reveal a highly-distributed neurophysiological ledger of social dynamics, a potential computational foundation supporting communal life in primate societies, including our own.

Video surveillance can be cognitively very demanding as it imposes operators to stay focus for a long time and to provide the right response for relevant stimuli among a lot of information. In this challenging activity, it is relevant to consider the use of decision-aid techniques to improve operators' alertness. The purpose of this study was to examine the impact of a real-time gaze-based tool named Scantracker—which can identify instances of neglect, over-focus and vigilance decrement using eye tracking and display visual notifications to mitigate such situations—on surveillance performance measures during a surveillance simulation. Augmented reality glasses were used to monitor eye movements in real time for all non-expert participants, but notifications presentation to support attention was visually active for only half of them (Scantracker group), as opposed to the control group without support from the Scantracker. No significant differences were observed across those two groups. However, a within-group comparison contrasting trials with active notifications vs. a silent condition showed a reliable improvement in task accuracy and a reduction in screen neglect duration. Results are discussed in light of potential applications of Scantracker with augmented reality.