ワーキングメモリー時の維持・抑制・抑制の脳内ネットワーク

Brain Networks of Maintenance, Inhibition and Disinhibition During Working Memory.

• Cheng Kang
• Yuezhi Li
• Daniel Novak
• Yudong Zhang
• Qinghua Zhou
• Yong Hu

抄録

情報を維持する脳の能力の一つであるワーキングメモリ（WM）は、脳の働きを評価することができます。記憶の持続、抑制、抑制に関わる活動は、基本的な神経認知アーキテクチャとして注目されています。研究者は、WMの全体的な手順を説明しようとするいくつかの脳モデルを提案しているが、それを証明し、記述することができる証拠は少なく、特に、維持、抑制、抑制の領域と構造については、より多くの研究が必要である。我々は、位相ロックコヒーレンスと一般的な部分有向コヒーレンスを用いて、適応的に適合した4つの脳波源間の接続を構築し、維持・抑制・抑制の脳回路を記述するために、これまでに発表されているモデルを適用した。古典的な視覚的nバックパラダイムを参考にして、この実験にメンタルヘルスの学部生45名を参加させた。その結果、両側前頭前野（PFC）は、主に、物体を分類するための認識前のリハーサル、ポジティブな記憶や活動を維持するための抑制、その後の脳内相互作用を覚醒させたり活性化させたりするための抑制など、いくつかの認知的な要素に焦点を当てていることがわかりました。一方、右PFCは時に左PFCを補助して高容量のWMタスクを実行することができた。対照的に、後領域であるPPCは、注意喚起と維持に従事する傾向がある。これら2つの知見は、a) 再帰性維持回路が脳の積極的な認知機能を維持している可能性、b) そして、瞬時に監視される抑制は、エネルギーを節約するために、デッドロックした持続機能を一時停止させること、c)抑制の到来は、新しい対象を選択したり、新しい対象に焦点を当てたりするために、脳の次のステップを喚起することを示唆している。

Working memory (WM) - one of the brain ability that maintains information - can evaluate the function of brain. Activities related to memory sustention, inhibition and disinhibition have gathered significant attention for the basic neurocognitive architecture. Although researchers have proposed some brain models that attempt to explain the entire procedure of WM, little evidence can proof and describe it, and more particularly, regions and structures of maintenance, inhibition and disinhibition require more investigation. We used phase lock coherence and general partial directed coherence to construct connections among four adaptively fitted EEG sources, and we also applied previous published models to describe the brain circuits of maintenance, inhibition and disinhibition. Referring to a classical visual n-back paradigm, we recruited forty five mental health undergraduates in this experiment. We found that the bilateral prefrontal cortex (PFC) mainly focused on some cognitive components, for example, rehearsal before recognition to classify objects, inhibition to maintain positive memory and activities, and disinhibition to arouse or activate subsequent interactions in brain. Meanwhile, the right PFC sometimes could assist left PFC to implement high capacity WM tasks. By contrast, the posterior regions, PPC, tends to be engaged in attention arousing and maintaining. These two findings suggest that a) the recurrent maintenance circuit may keep the brain executing positive cognitive components, b) then the instantly monitoring inhibition would pause the deadlocked sustention function to save energy, and c) the arriving of disinhibition arouses the next step in brain to select new subject or focus on novel subjects.