Rajoja Järjestelmien Neurotieteen

Johdanto

laajalti pidetään näkymä etuaivokuoren (PFC) – funktio on, että se koodaa tehtävä asiaankuuluvat tiedot työmuisti (Goldman-Rakic, 1987; Miller ja Cohen, 2001; Baddeley, 2003). Tämä tili on peräisin vuosikymmenten työtä, joka osoitti vahva hermo toimintaa PFC aikana viive ajan työmuistin tehtäviä (Fuster ja Alexander, 1971; Funahashi et al., 1993a; Wilson ym., 1993; Levy ja Goldman-Rakic, 2000)., Tällä viivejaksotoiminnalla on kaksi keskeistä ominaisuutta. Ensinnäkin se on erityinen muistettava ärsyke, joka on johdonmukainen sen kanssa, joka sisältää tietoa työmuistin sisällöstä. Toiseksi se koodaa vain ärsykkeitä, jotka ovat merkityksellisiä käsillä olevan tehtävän kannalta: se kestää häiriötekijöitä (Miller ym., 1996; Sakai ym., 2002) ja tehtävän epäolennaisia tietoja ei koodata työmuistiin (Rainer et al., 1998). Näitä viivejakson aktiivisuuden ominaisuuksia on havaittu apinoilla yhdellä neuronitasolla sekä suuremmassa mittakaavassa ihmisen kuvantamistutkimuksissa (Courtney et al.,, 1998; Zarahn ym., 1999; Curtis ym., 2004). Apinoilla, yhden neuronien tallennettu PFC säilyttää ärsyke tietoa eri viive, vaikka häiritseviä ärsykkeitä esitetään keskellä viive (Miller et al., 1996). Viivästysjakson aktiivisuuden ajatellaan heijastavan muistissa tällä hetkellä olevaa ärsykettä (Fuster, 1973; Funahashi ym., 1993a; Wilson ym., 1993; Procyk and Goldman-Rakic, 2006). Ihmisillä, useita tutkimuksia käyttäen eri kuvantamismenetelmiä ovat myös osoittaneet, lisätä viive toimintaa PFC., Esimerkiksi, käyttäen toiminnallinen magneettikuvaus (fMRI) jatkuva aktivointi mitattiin sivusuunnassa PFC kun koehenkilöiden piti paikkatietojen paikoissa työmuistin koko viivästyksiä useita sekunteja (Courtney et al., 1998).

tarvetta PFC viive toimintaa työmuistin on osoitettu tutkimuksissa, jotka osoittavat, että leesioita, PFC tuottaa vahva puutteita työmuistin tehtäviä sekä apinoilla (Fuster ja Alexander, 1971; Bauer ja Fuster, 1976; Funahashi et al., 1993b; Wilson ym., 1993; Levy ja Goldman-Rakic, 2000) ja ihmiset (Müller ym.,, 2002; Tsuchida and Fellows, 2009; Voytek and Knight, 2010). Lisäksi häiriöitä viive toimintaa microstimulation lisää määrä virheitä (Wegener et al., 2008). Lisäksi, mitä pidempi viive, sitä suurempi virhemarginaali, sopusoinnussa vika työmuisti säilyttää ärsyke tietoja. Nämä havainnot ovat muodostaneet perustan vallitseva näkemys, että PFC on sivusto, jossa tietoa ärsyke muistetaan tallennetaan työmuistiin (viimeisin tarkastelu, ks’Esposito ja Postle, 2015)., Kuitenkin, viime aikoina on ollut kasvava ruumis työtä, että on kyseenalaistaa tämän teorian (Druzgal ja D’Esposito, 2001; Curtis ja D’Esposito, 2003; Postle et al., 2003; Ranganath ym., 2004; Sreenivasan et al., 2014A, b; Postle, 2015). Tässä mini-tarkastelussa, me lyhyesti keskustella todisteita vastaan vallalla teoria ja katsaus kehittyvien näyttöä vaihtoehtoinen ehdotus rooli PFC työmuistin.

onko PFC työmuistin tallennuspaikka?,

Joitakin ensimmäisiä todisteita siitä, että ristiriidassa sen näkemyksen, että PFC edustaa ärsyke tietoa työmuistin tuli aivokuvantamisen tutkimukset ihmisillä. Tutkijat osoittivat, että viive toimintaa PFC ei koodata tietoa nimenomaan ärsyke pidetään työmuisti (Curtis ja D’Esposito, 2003; ennen uuniin laittoa ja Postle, 2012), kun taas päinvastainen oli totta taka aistien alueilla (Esteri et al., 2009; Harrison and Tong, 2009; Serences et al., 2009; Emrich et al., 2013). Nämä havainnot ovat tärkeitä, koska ne vahvistavat, että PFC on aktiivinen aikana viive., Kuitenkin, ne viittaavat myös siihen, että PFC-ei sisällä tietoa ärsyke, kuten olisi odotettavissa, jos PFC olivat sivuston, työ-muisti varastointi. Kuvantamistutkimuksista saatujen todisteiden lisäksi on raportoitu, että PFC: n vauriot eivät aina heikennä työmuistin säilytystä. Potilaat, joilla on suuria vaurioita lokalisoitu sivuttaista PFC osoitti, ei alijäämät testit sanallista ja muisti span tai viivästynyt tunnustaminen (D’Esposito ja Postle, 1999). Samanlainen tulos havaittiin apinoilla, joilla oli ventraalisen PFC: n (Rushworth et al., 1997).,

yrittää sovittaa yhteen näiden poikkeavien havaintojen, Curtis ja D’Esposito (2003) ehdotti vaihtoehtoinen asema viive toimintaa PFC: ”PFC ei tallenna esityksiä viime aistien tapahtumat tai tulevat vastaukset. Sen sijaan, sen aktivointi on ylimääräinen muistisääntö ylhäältä alas biasing control yli posterior alueet, jotka todella tallentaa edustustot.”Samanlainen ehdotuksen tekijä Postle (2006), joka perustuu samankaltaista näyttöä siitä, vaurio -, kuvantamis-ja elektrofysiologiset tutkimukset., Hänen vaikutusvaltainen arvostelu Postle väitti, että ”säilyttäminen tiedot työmuisti liittyy jatkuvaa toimintaa samalla aivojen alueilla, jotka ovat vastuussa edustus, että tietoa ei-työmuisti tilanteissa”; tämä tarkoittaa, ”että PFC ei ole substraatti varastointi tiedot työmuisti.”(Postle, 2006) sen Sijaan, mukaan Postle, osuus PFC työmuisti voisi olla mikä tahansa hallita prosesseja (esim. tarkkaavaisuuden valinta, joustava ohjaus, jne.), joita tarvitaan myös työmuistitehtävän suorittamisessa.,

viime aikoihin asti näiden näkemysten tueksi ei kuitenkaan ollut juurikaan elektrofysiologista näyttöä. Varhaisessa tutkimuksessa, Lebedev et al. (2004) koulutetut apinat ylläpitää yksi alueellinen sijainti työmuisti, kun he osallistuivat myös toiseen paikkaan, että antaisi mennä cue tehdä saccade, että muistaa sijainti. He löysivät kaksi populaatiot neuronien PFC: yksi väestön koodattu paikka, jossa apinat olivat läsnä, kun muu väestö koodattu alueellinen sijainti työmuisti (Lebedev et al., 2004)., Tämä oli ensimmäisiä demonstraatioita siitä, että PFC-hermosoluilla voi olla erilainen rooli työmuistitehtävässä, joka ei sinänsä ole tarkkaa ylläpitoa. Lisätodisteita varten vaihtoehtoinen rooli PFC työmuistin tehtäviä tulee viime työtä, jossa tutkijat käyttää monimuuttuja-analyysi kuvio hermosolujen tallentuneet tiedot suorituskyky viivästynyt pariksi-associate tehtävä (Stokes et al., 2013). Aikana alkuperäisen ärsyke esitys, PFC väestön aktiivisuus koodattu liittyvät tiedot ärsyke, mutta tämä tieto ei säily muistiin ajan., Myöhemmissä ärsyke esityksiä, PFC väestön aktiivisuus ensimmäinen koodattu fysikaaliset ominaisuudet uusi ärsyke ja pian tämän jälkeen se siirtyi koodi, onko se oli tavoite tai vei ajatukset muualle. Näin, PFC ei yllä ärsyke tietoa työmuistin sinänsä, mutta se on mahdollisuus, että tiedot ja voi luotettavasti koodata onko seuraavat ärsykkeitä ovat tavoitteet tai distractors.

oman Työmme on osoittanut, edelleen näyttöä siitä, että PFC on välttämättä mukana ylläpitää ärsyke tiedot työmuisti (Lara ja Wallis, 2014)., Koulutimme apinoita suorittamaan moniosaisen työmuistitehtävän, jossa niiden piti muistaa yhden tai kahden värillisen Ruudun väri. Käytimme suuria värejä ja syrjintä voi olla hyvin vaikeaa, usein mukana hienovaraisia muutoksia sävy väri. Vaikeus syrjintää vaaditaan, että apinat säilyttää hyvin tarkka edustus otokseen värit työmuistin voidakseen menestyksekkäästi suorittaa tehtävän. Tehtävän vaikeudesta huolimatta apinat pystyivät suorittamaan tehtävän huomattavasti yli sattuman tason., Yllättäen kuitenkin huomasimme, että ylivoimainen enemmistö PFC-neuroneista ei kyennyt koodaamaan ärsykkeiden väriä työmuistiin. Sen sijaan voimakkaimmat signaalit heijastivat ajan kulkua ja ärsykkeiden paikkatietoa. Molemmat näistä signaaleista voi olla tärkeä rooli järjestämisessä käyttäytymistä kohti tehtävän suorittamista, mutta ne eivät heijasta sisältöä työmuisti.

edelleen analyysi, huomasimme, että kun apinoita oli ylläpitää kahta väriä, työmuisti, ne yleensä tehdä pieniä silmän liikkeitä (microsaccades) yhden tai muita kohteita., Näillä mikrosaccadeilla oli käyttäytymisvaikutuksia ja ne näyttivät heijastavan salaista huomiota. Jos eläimet salaa osallistui kohteen, se oli tallennettu tarkemman edustus työmuisti. Eläimet näyttivät siirtävän huomiotaan esineiden välillä selviytyäkseen lisääntyneistä tehtävävaikeuksista. Tässä tilanteessa hermotoiminta heijasti vahvasti salaisen huomion lokusta. Nämä tulokset tukevat suoraan Postlen (2006) esittämiä ajatuksia., Vaikka tehtävän keskeisenä vaatimuksena oli ylläpitää väritietoa työmuistissa, oli hyvin vähän todisteita siitä, että PFC-hermosolut koodasivat väriä. Tämä ei kuitenkaan tarkoittanut sitä, että PFC ei olisi osallistunut tehtävään. Sen sijaan PFC-neuronit koodasivat vaimennussäätösignaaleja, jotka auttoivat parantamaan eläinten suorituskykyä.

lisäksi kehittyvien neurofysiologiset todisteet edellä, viime vaurion tutkimus tukee tapauksessa vastaan vallalla näkemys PFC-toiminto työ-muistia. Pasternak ym., (2015) koulutti apinoita suorittamaan viivästyneen ottelusta näytteeseen-tehtävän käyttäen satunnaisia pisteärsykkeitä, joiden liikkeen yhtenäisyys vaihtelee. Tutkijat havaitsivat, että vaurioita sivuttaista PFC tuotettu kohtalainen alijäämät apinoiden kyky muistaa liikkeen suuntaan ärsykkeitä esitetty contralesional puolella. Kuitenkin, tämä vaje ei riipu erityispiirteet ärsykkeitä, jotka johtivat muistaa liikkeen suuntaa (esim., esityksen johdonmukaisuus), mikä osoittaa, että KORPRAALI oli ollut mukana koodaus yksityiskohtia liikkeen ärsyke., Lisäksi puutteita oli paljon selvempi, kun näyte ja testata ärsykkeitä ilmestyi eri paikkoihin verrattuna, kun ne ilmestyivät samaan paikkaan. Näin ollen PFC-vauriot näyttivät häiritsevän apinoiden kykyä siirtää nopeasti huomionsa testin aikana. Pasternak ja kollegat tulkitsivat nämä tulokset todisteeksi siitä, että PFC: llä on rooli ärsykkeisiin osallistumisessa ja muilla alueilla tallennettujen liiketietojen saamisessa.,

Aistien Cortices Pelata Kriittinen Rooli työmuisti

Jos PFC ei ole vastuussa tallentamiseen tietoja työmuisti, niin se on tärkeää tunnistaa ne aivojen alueilla, jotka ovat vastuussa tästä prosessista. On vahvaa näyttöä siitä, elektrofysiologisia ja toiminnallinen kuvantaminen tutkimukset, että aistien cortices pelata ratkaiseva rooli (Pasternak ja Greenlee, 2005). Suuri määrä elektrofysiologiset tutkimukset ovat tutkineet yksittäisen hermosolun toimintaa useimmissa aistien cortices mukaan lukien visual (Miller et al., 1993; Motter, 1994), auditiivinen (Gottlieb et al.,, 1989), ja jopa gustatory cortex (Lara et al., 2009). Esimerkiksi työmuistiin liittyvää aktiivisuutta on raportoitu alueella V4 tehtävässä, jossa apinoiden oli muistettava ärsykkeen väri tai Luminanssi (Motter, 1994). Useissa funktionaalisissa kuvantamistutkimuksissa on myös raportoitu toimivan muistin toimintaa aistikorteissa. Esimerkiksi tutkimuksessa, jossa osallistujien oli muistettava ritilän suunta (Ester et al., 2009; Harrison and Tong, 2009; Serences et al., 2009; Emrich et al.,, 2013), suunta erityistä aktivointia kuvioita havaittiin yhdistetyssä toiminnan alussa visuaalinen alueilla V1–V4.

Jos taka sensoriset alueet ovat vastuussa pitää tiedot työ-muistia, kun PFC tärkeä rooli hoitavilla tai valitsemalla tämän tiedon, niin on oltava mekanismi, jonka PFC-ja taka aistien alueilla voi olla vuorovaikutuksessa. Tämä oletus ei ole omituinen, koska se on tiedossa, että PFC on vastavuoroisia yhteyksiä lähes kaikkien aistien cortices (Pandya ja Barnes, 1987). Mikä on vuorovaikutuksen luonne?, Yksi mahdollisuus on, että PFC-ja taka-alueet jakaa tietoa kautta pitkän kantaman kytkentä jatkuva värähtelevä toiminta läsnä molemmilla alueilla (Engel et al., 2001; Fries, 2009; Canolty and Knight, 2010). Todellakin, siellä on runsaasti työtä sekä apinoilla ja ihmisellä, joka on paljastanut tärkeä rooli oskilloiva toiminnan aikana työmuistin tehtäviä (Vogel ja Machizawa, 2004; McCollough et al., 2007; Ikkai et al., 2010; Johnson ym., 2011; Myers ym., 2014)., Esimerkiksi apinoita, voimakas värähtelevä toiminta paikallisen kentän potentiaali (LFP) on nähty sivusuunnassa intra-parietal cortex aikana suorituskykyä viivästynyt saccade tehtävä (Pesaran ym., 2002), ja v4 of monkeys performing a delayed match to sample task (Tallon-Baudry et al., 2004; Lee ym., 2005). On ollut myös raportteja, voimakas värähtelevä toiminta LFP PFC aikana viive (Siegel et al., 2009; Lara Ja Wallis, 2014) viivästyneestä ottelusta näytetehtäviin.,

ihmisillä, paljon työtä käyttämällä elektroenkefalografia (EEG), electrocorticography (ECoG) ja magneto-encephalography (MEG) on paljasti lisääntynyt jatkuva oskilloiva toiminnan aikana työmuistin tehtäviä sekä edestä ja taka-alueilla (katsaus, nähdä Roux ja Uhlhaas, 2014). Tuoreessa tutkimuksessa osallistujia pyydettiin muistaa paikkatietojen paikoissa joko kolme red-levyjä, kolme punaista-levyjä, jättäen kolme blue-levyjä tai kuusi punainen-levyjä (Roux et al., 2012). Kaikissa olosuhteissa alfa-ja gammataajuuskaistoilla oskillatorinen MEG-aktiivisuus lisääntyi., PFC, toiminta gamma-bändi (joka on ajatellut heijastavat paikallista jalostusta; von Stein ja Sarnthein, 2000) ennusti määrä tehtävä asiaankuuluvat tiedot työmuisti. Lineaarinen luokitin käyttäen gamma-bändi toimintaa PFC voisi onnistuneesti luokitella tutkimuksissa kolme kohdetta ja kolme distractors samaan luokkaan kuin tutkimuksissa, joissa on vain kolme kiekkoa ja ei ole kuin kuusi levyä tutkimuksissa. Näin ollen luokittaja oikein sivuuttaa tehtävän epäolennaisia levyjä., Sen sijaan gamma-bändi toimintaa inferior parietal lobule heijastuu myös paikkatietojen aikana viive, mutta luokitin ei tunnista vei ajatukset muualle tutkimuksissa kolmen kohteen tutkimuksissa. Näyttää siis siltä, että kun gamma-bändi toimintaa sekä PFC-ja päälaen aivokuoren heijastaa ärsykkeiden muistissa, vain PFC on tietoa syrjitty joko tehtävän merkitystä tai tehtävän merkitystä., Samanlainen tulos näkyi apinoita, missä vatsanpuoleinen intraparietal cortex väestön toimintaa vahvasti koodattu määrä kohdistaa ärsykkeitä viivästynyt-match-to-numerosity tehtävä, vaikka edessä distractors (Jacob ja Nieder, 2014). Sen sijaan, PFC väestön lyhyesti koodattu distractors, mutta tavoite numerosity tieto oli nopeasti palautettu, ja vahvuus palauttaa tiedot ennusti oikea suorituskyky trial. Tämä viittaa myös siihen, että PFC ei ole pelkästään mukana tietojen tallentamisessa, vaan se heijastaa valvontaprosesseja, kuten seurantaa ja valintaa.,

Vuorovaikutus PFC-ja Sensorinen Aivokuori

jotta täysin ymmärtää luonnon välinen vuorovaikutus PFC-ja taka aistien cortices, on tärkeää mitata aivotoiminnan molemmissa tiloissa samanaikaisesti. Useat viimeaikaiset tutkimukset ovat onnistuneet tässä työmuistitehtävien suorittamisen aikana. Tuoreessa tutkimuksessa tarkasteltiin vuorovaikutusta V4 ja sivusuunnassa PFC käyttää samanaikaisesti LFP ja yksi neuroni tallenteet apinoita esittävien visuaalisen työmuistin tehtävä (Liebe et al., 2012)., Tässä tutkimuksessa tutkijat huomasivat, että theta-band vaihe lukitus-arvo, toimenpide, joka määrittää, paljonko synchrony välillä theta-värähtelyt V4 ja PFC, oli merkittävästi parannettu aikana viive. Vaihe PFC heilahtelut led-V4 noin 15 ms, mikä viittaa siihen, että havaittu kytkentä on epäsymmetrinen ja riittävän nopeasti tukea toiminnallista vuorovaikutusta näiden kahden alueen välillä., Todellakin, kun he katsoivat ajoitus piikit kunkin alueen, he huomasivat, että viiveen aikana, piikki kertaa olivat luotettavasti lukittuna vaihe meneillään delta-bändi heilahtelut kaukaisessa alue (ts, PFC piikit olivat vaihelukittu V4 delta-bändi LFP ja päinvastoin). Mikä tärkeintä, nämä vaikutukset olivat vahvempia tutkimuksissa, joissa apinat onnistuneesti säilyttänyt tietoja työmuisti, ja heikompi tutkimuksissa, joissa apinat ei muista ärsyke., Nämä tulokset viittaavat siihen, että synkroninen toiminta PFC-ja V4 voisi tarjota mekanismi, jonka kautta tietoa on jaettu näiden kahden välillä kaukaisten alueiden aikana työmuistin huolto.

PFC: n ja posteriorisen parietaalikuoren (Salazar et al., 2012). Tässä tutkimuksessa tutkijat tekivät samanaikaisesti piikki ja LFP tallenteita PFC-ja posterior parietal cortex, kun apinat suoritetaan paikkatietojen viivästynyt ottelu näyte tehtävä., Ne lasketaan johdonmukaisuutta valikoivuus-indeksi, joka on suunniteltu mittaamaan, kuinka paljon keskinäistä tietoa ulkoa ärsyke on välillä PFC-ja päälaen elektrodeilla. Näytteen tunnistusta ja sijaintia koskevat keskinäiset tiedot lisääntyivät viivästysjakson aikana. Lisäksi Weiner-Granger Syy osoitti, että tiedonkulku oli pääosin parietal cortex, PFC. Nämä tulokset ovat yhdenmukaisia sen ajatuksen kanssa, että tietojen tallentamisessa tapahtuu aistien cortex-ja PFC voivat saada tietoa kautta synkronointi värähtelevä kenttä potentiaalit., Samanlainen ilmiö todettiin tuoreessa tutkimuksessa, jossa tutkijat tallennetaan samanaikaisesti aivotoiminnan sivusuunnassa PFC-ja alemman tason visuaalinen alueilla MT ja MST kun apinat suorittaa viivästynyt ottelu näyte tehtävä (Mendoza-Halliday et al., 2014). Aikana viive, lisääntynyt valikoiva lisäystasot toiminta nähtiin MST ja sivusuunnassa PFC mutta ei MT. Tämä jatkuva lisäystasot voisi mahdollisesti pohtia ylläpito ärsyke tietoa työ-muistia sekä aivojen alueilla., Kuitenkin, vaihtoehtoinen mahdollisuus on, että MST ylläpitää vahva edustus ärsyke työmuisti, joka on sitten lukea ja integroitu muita korkeampi, jotta signaaleja PFC. Käyttäytymiseen tehtävä ei salli nämä kaksi vaihtoehtoa voidaan erottaa. Kuitenkin, vaikka siellä oli n kasvu nousee toiminnan MT aikana viiveen aikana, ärsyke tiedot oli läsnä LFP amplitudi tältä alueelta., Lisäksi siellä oli lisääntynyt synchrony välillä matala taajuus LFP heilahtelut MT-ja sivusuunnassa PFC piikkejä, johdonmukainen ylhäältä alas vuorovaikutusta PFC ja aikaisin aistien neuronien aikana huollon aikana.

Pitkän kantaman synkronointi värähtelevä kenttä potentiaalit on todennäköisesti ole koko tarina. PFC: n ja posterioristen sensoristen neuronien (Petrides ja Pandya, 1984) välillä on myös mahdollisuus suorempaan vuorovaikutukseen aivokuoren ja aivokuoren synaptisten yhteyksien kautta. Tuoreessa tutkimuksessa Crowe et al., (2013) kirjataan yhden hermosolun toimintaa samanaikaisesti muodossa, PFC-ja posterior parietal cortex neuronit, kun apinat olivat mukana luokittelu tehtävä. Sekä PFC-ja päälaen neuronien on osoitettu olevan tärkeä rooli luokittelu tehtäviä tällaista (Freedman et al., 2001; Miller ym., 2002; Wallis and Miller, 2003; Freedman and Assad, 2006; Ferrera ym., 2009; Swaminathan and Freedman, 2012). He huomasivat, että malli ampuu SOTAMIES oli vahvasti korreloi kuvio ampumaan posterior parietal cortex eri aika laahaa., Ratkaisevaa on se, että TAAJUUDENSÄÄTÖJÄRJESTELMÄN toiminnan rakenteen ja PPC: n toiminnan välillä oli huomattavasti voimakkaampi korrelaatio kuin päinvastaiseen suuntaan. Nämä tulokset heijastavat valikoiva top-down-lähetyksen tiedot otsalohkon että päälaen neuronien kautta mekanismi, joka ei välttämättä liity synkronointi käynnissä oskilloiva toimintaa. Vaikka nämä tulokset löytyivät kategoriatehtävästä, samanlainen ilmiö saattoi olla pelissä työmuistin aikana., Lisäksi vuorovaikutuksen tarkka suunta voi riippua suoritettavasta tarkasta kognitiivisesta prosessista. Esimerkiksi, päästä aistitiedon voi liittyä tiedon virtaa parietal cortex, PFC (”bottom-up”), kun taas valikoiva huomiota ja suodatus voi sisältyä tietoa, joka virtaa vastakkaiseen suuntaan (”top-down”). Viimeaikaiset sensorimotorista tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet tällaisia kaksisuuntaisia vuorovaikutuksia fronto-parietaaliverkossa (Siegel et al., 2015).

yksi mahdollinen haaste tässä katsauksessa hahmotellulle näkemykselle on Ester et al. (2015)., Ne tarvitaan aiheista säilyttää hyvin tarkkoja esityksiä suuntautunut hilat, työmuisti, ja osoitti, että suunta tiedot voidaan dekoodata ROHKEA signaali lokalisoitu päälaen osa. Tärkeä varoitus tämäntyyppisten tulosten tulkinnassa on kuitenkin se, että informaatio voidaan purkaa silloinkin, kun neuronit eivät edusta tuota informaatiota. Esimerkiksi, suunta tiedot voidaan dekoodata verkkokalvolle periaatteessa vaikka mikään yksittäinen neuroni edustaa suunta tiedot., Vuonna vastaavalla tavalla, on mahdollista, että suunta tiedot voidaan dekoodata malli toiminnan PFC-neuronien vastuussa aktivoimalla oikea edustus taka aistien cortex vaikka yksittäisten PFC neuronit eivät ole kuulolla tätä tietoa niiden tulinopeus. Toisaalta, jos PFC-neuronien vastuussa tarkka aistien esitykset ovat lokalisoitu pieni osa-se on mahdollista, että nämä esitykset ovat ohi-standardin näytteenotto-menetelmät, joita käytetään yhden yksikön neurofysiologian tutkimukset., Tämä mahdollisuus voitaisiin sulkea pois tallentamalla hermotoimintaa useilla asteikoilla, kuten yhdistämällä ECoG ja yhden yksikön menetelmät (Lewis et al., 2015).

Johtopäätös

viime vuosina on ollut tasaista työtä, joka on haastanut laajalti se näkemys, että PFC-myymälöissä tehtävä asiaankuuluvat tiedot työmuisti., Varhainen todisteita vastaan tämä näkemys tuli lähinnä fMRI-tutkimukset ihmisillä ja se huipentui vaihtoehtoinen näkymä, useimmat selvästi lausui Postle (2006), että aistien tietoa ylläpidetään työmuistin samalla aistien neuronien, jotka edustavat sitä tietoa, kun se on läsnä aistien ympäristö., Rooli PFC ei ole tallentaa tietoja työmuisti, vaan aktiivisesti huomiota asiaan aistien edustus, valitse tiedot ja toimeenpanevia tehtäviä, jotka ovat tarpeen valvoa kognitiivisen tietojenkäsittelyn (Postle, 2006). Tämän näkemyksen tueksi on kasvavaa neurofysiologista ja vaurioidentutkimusta.

Lisää työtä tarvitaan valottaa tarkka luonne vuorovaikutuksen PFC-ja aisti aikana työmuisti. Nykyaikaisten laajamittaisten tallennusmenetelmien (Kipke et al.,, 2008) ja analyysitekniikoita (Cunningham ja Yu, 2014) on mahdollista sallia jäljittämistä tiedonkulku aistien alueilla, PFC-ja takaisin aikana työmuistin tehtäviä. Yhtä tärkeää on kuitenkin luoda teoreettinen kehys, joka mahdollistaa näiden tietojen tulkinnan. Yksi lupaava ajatus on yrittää ymmärtää, miten hermotoiminta liittyy aivojen sisäiseen tilaan ylä-ja ulkopuolella mitään ulkoisten tekijöiden koodausta., Tämä lähestymistapa muodostaa perustan dynamical-systems framework, joka on viime aikoina annettu ymmärtää hermoston mekanismit moottorin ohjaus (Shenoy et al., 2013). Kun otetaan huomioon, että executive prosessit, kuten työmuisti ja tarkkaavaisuus, luonteeltaan, sisäinen, dynaamiset prosessit, käyttämällä dynamical-järjestelmien lähestymistapa niiden tutkimus on mahdollista valottaa, miten aivot sisäisesti luo (toisin sanoen, ilman vedoten ulkoiset tulot) malleja toiminnan, joita tarvitaan niin monimutkainen ohjelmisto kykyjä.,

Rahoitus

Tämän työn tukivat NIMH myöntää R01-MH097990 ja NIDA myöntää R01-DA19028 että JDW.

eturistiriita Lausunto

kirjoittajat ilmoittavat, että tutkimus on tehty ilman mitään kaupallisia tai taloudellisia suhteita, jotka voitaisiin tulkita mahdollisia eturistiriitoja.