ワーキングメモリのドリフトと大脳皮質階層全体での情報フローのダイナミクス

科学分野:

• 認知神経科学
• 神経画像法
• 計算神経科学

背景:

• ワーキングメモリは、分散した大脳皮質ネットワークに依存している。
• ワーキングメモリの内容の時間的ダイナミクスと領域間伝送は、ほとんど理解されていない。

研究 の 目的:

• 大脳皮質領域全体でのワーキングメモリ情報のフローと進化を調査する。
• 記憶のドリフトとエラー形成の神経メカニズムを探求する。

主な方法:

• 時間分解機能的磁気共鳴画像法（fMRI）デコーディングを利用した。
• 領域間相関分析を用いて情報フローを解析した。
• 視覚野および頭頂葉皮質の神経活動を調べた。

主要な成果:

• デコードされたワーキングメモリの内容は、記憶された情報から報告された記憶エラーへと時間的ドリフトを示すことが明らかになった。
• 神経的な記憶エラーは、まず高次領域（V3AB、IPS0）に出現し、その後、初期視覚野（V1）に出現した。
• 受動的視覚化中のフィードフォワードフローとは異なり、記憶維持中の情報フローは主にトップダウン（高次視覚野から低次視覚野へ）であった。

結論:

• ワーキングメモリの維持には、時間的に構造化されたドリフトダイナミクスが関与している。
• 大脳皮質階層全体でのフィードバック優位の情報フローは、ワーキングメモリに不可欠である。
• 本研究は、神経集団ダイナミクスとワーキングメモリエラーとの間にメカニズム的な関連を提供する。