觸覺工作記憶的大腦皮層神經(jīng)電活動研究.pdf

1、工作記憶用于在時間和空間承接我們過去的經(jīng)歷和即將的行動。工作記憶在很多形式的高級認(rèn)知功能中都發(fā)揮了重要的作用，包括對語言和語句結(jié)構(gòu)的理解。同時，它對于我們智能算術(shù)，演奏音樂，想象和提前計劃都是必不可缺的認(rèn)知功能。
　　 到目前為止，大部分對于工作記憶的研究都集中在視覺或者聽覺的模式中。然而，在我們?nèi)粘；顒又?，觖覺信息的處理和視覺與觸覺、聽覺與觸覺交叉相互作用頻繁的發(fā)生在我們周圍。關(guān)于單一觸覺和觸覺交叉工作記憶特征在大腦的空間位置

2、和神經(jīng)電活動，以及大腦如何對之進(jìn)行調(diào)節(jié)和儲存，對我們來說都是個未知數(shù)。所以，本博士論文的工作就是利用細(xì)胞外單個神經(jīng)元記錄的方法，在靈長類動物上尋找這些工作記憶的特征。
　　 在實驗中，我們訓(xùn)練動物學(xué)習(xí)觸覺-觸覺單一模式和視覺-觸覺交叉模式的Delay-Matching-to-Sample的工作記憶任務(wù)。同時，我們使用了另為兩只未被訓(xùn)練的動物作為實驗的對照。我們在受訓(xùn)和未被訓(xùn)練的動物上，對初級觸覺皮層(SI)和前額葉皮層(PFC)

3、進(jìn)行單細(xì)胞記錄。
　　 在我們以前的研究中發(fā)現(xiàn)，在訓(xùn)練后的動物上，SI中的神經(jīng)細(xì)胞在觸覺工作記憶任務(wù)的“延時”階段明顯的增加了放電頻率。在我們現(xiàn)在的研究中的未被訓(xùn)練動物SI中，即使在任務(wù)的“延時”階段中并不需要工作記憶，我們?nèi)匀话l(fā)現(xiàn)了神經(jīng)元電活動對“延時”有著與經(jīng)過訓(xùn)練的動物相似的反應(yīng)。因此，我們認(rèn)為“延時”階段的放電活動并不一定只在工作記憶的任務(wù)中才能觀察到，它似乎本身就存在于SI中，用于編碼被動觸覺記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。另外，在

4、經(jīng)過訓(xùn)練的動物上，我們還發(fā)現(xiàn)了一群細(xì)胞在“抉擇”階段對某一個觸覺刺激選擇性響應(yīng)，這個結(jié)果或許暗示著在初級觸覺皮層的神經(jīng)電活動與任務(wù)的“抉擇”過程有些一定的相關(guān)性。
　　 在未被訓(xùn)練動物的前額葉區(qū)域中，一些細(xì)胞在“延時”階段的放電頻率顯著性的高于或低于基線水平，并且一定比例的細(xì)胞表現(xiàn)出對某一種觸覺選擇性的響應(yīng)。這種細(xì)胞放電現(xiàn)象闡釋了被動觸覺記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也許同樣存在于前額葉中，被動觸覺記憶系統(tǒng)被暫時激活用于存儲觸覺感覺信息。然而，在