觸覺(jué)工作記憶的大腦皮層神經(jīng)電活動(dòng)研究.pdf

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

2、和神經(jīng)電活動(dòng)，以及大腦如何對(duì)之進(jìn)行調(diào)節(jié)和儲(chǔ)存，對(duì)我們來(lái)說(shuō)都是個(gè)未知數(shù)。所以，本博士論文的工作就是利用細(xì)胞外單個(gè)神經(jīng)元記錄的方法，在靈長(zhǎng)類動(dòng)物上尋找這些工作記憶的特征。
　　 在實(shí)驗(yàn)中，我們訓(xùn)練動(dòng)物學(xué)習(xí)觸覺(jué)-觸覺(jué)單一模式和視覺(jué)-觸覺(jué)交叉模式的Delay-Matching-to-Sample的工作記憶任務(wù)。同時(shí)，我們使用了另為兩只未被訓(xùn)練的動(dòng)物作為實(shí)驗(yàn)的對(duì)照。我們?cè)谑苡?xùn)和未被訓(xùn)練的動(dòng)物上，對(duì)初級(jí)觸覺(jué)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(dòng)物上，SI中的神經(jīng)細(xì)胞在觸覺(jué)工作記憶任務(wù)的“延時(shí)”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(dòng)物SI中，即使在任務(wù)的“延時(shí)”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(dòng)對(duì)“延時(shí)”有著與經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的動(dòng)物相似的反應(yīng)。因此，我們認(rèn)為“延時(shí)”階段的放電活動(dòng)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(dòng)觸覺(jué)記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。另外，在

4、經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的動(dòng)物上，我們還發(fā)現(xiàn)了一群細(xì)胞在“抉擇”階段對(duì)某一個(gè)觸覺(jué)刺激選擇性響應(yīng)，這個(gè)結(jié)果或許暗示著在初級(jí)觸覺(jué)皮層的神經(jīng)電活動(dòng)與任務(wù)的“抉擇”過(guò)程有些一定的相關(guān)性。
　　 在未被訓(xùn)練動(dòng)物的前額葉區(qū)域中，一些細(xì)胞在“延時(shí)”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(duì)某一種觸覺(jué)選擇性的響應(yīng)。這種細(xì)胞放電現(xiàn)象闡釋了被動(dòng)觸覺(jué)記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也許同樣存在于前額葉中，被動(dòng)觸覺(jué)記憶系統(tǒng)被暫時(shí)激活用于存儲(chǔ)觸覺(jué)感覺(jué)信息。然而，在