解離可能な神経機構が、現在関連情報、将来関連情報、および破棄されたワーキングメモリの表現を支えているのである

Dissociable neural mechanisms underlie currently-relevant, future-relevant, and discarded working memory representations.

• Elizabeth S Lorenc
• Annelinde R E Vandenbroucke
• Derek E Nee
• Floris P de Lange
• Mark D'Esposito

抄録

私たちは日常生活の中で、視覚的ワーキングメモリ（WM）を使って行動を導いています。現在の情報に注意を払いながら、同時に未来の情報を維持し、不要になった情報を破棄しなければなりません。しかし、現在の情報に注意を払っていないのに、将来の情報がワーキングメモリに保持され、将来の情報が破棄される神経機構はよくわかっていません。ここでは、機能的磁気共鳴イメージングとマルチボクセルパターン解析、および逆符号化モデルシミュレーションに基づく計算モデルを組み合わせて、これらの異なる情報タイプの表現を調べた。その結果、注意の焦点となる現在のWM情報は、視覚野、頭頂部、後前頭前野の表象によって維持されているが、意図的な忘却によって初期視覚野では破棄された表象が抑制されていることがわかった。一方、これらの領域では、将来の関連情報は抑制されず、積極的にも維持されなかった。これらの結果は、現在の情報と将来の情報のWM表現の根底には、WMから破棄される情報とは異なる神経機構が存在することを示唆しています。

In daily life, we use visual working memory (WM) to guide our actions. While attending to currently-relevant information, we must simultaneously maintain future-relevant information, and discard information that is no longer relevant. However, the neural mechanisms by which unattended, but future-relevant, information is maintained in working memory, and future-irrelevant information is discarded, are not well understood. Here, we investigated representations of these different information types, using functional magnetic resonance imaging in combination with multivoxel pattern analysis and computational modeling based on inverted encoding model simulations. We found that currently-relevant WM information in the focus of attention was maintained through representations in visual, parietal and posterior frontal brain regions, whereas deliberate forgetting led to suppression of the discarded representations in early visual cortex. In contrast, future-relevant information was neither inhibited nor actively maintained in these areas. These findings suggest that different neural mechanisms underlie the WM representation of currently- and future-relevant information, as compared to information that is discarded from WM.