การศึกษาของหนูแสดงให้เห็นว่าหน่วยความจำในการทำงานได้รับการเก็บรักษาไว้อย่างไรในบริเวณสมองที่เชื่อมต่อถึงกัน

เครดิตรูปภาพ: Sainsbury Wellcome Center

ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในวันนี้ในNatureนักประสาทวิทยาที่ Sainsbury Wellcome Center ที่ UCL ได้ตรวจสอบปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันระหว่างพื้นที่สมองสองแห่งที่แสดงถึงหน่วยความจำในการทำงานของภาพในหนู ทีมงานพบว่าการสื่อสารระหว่างตำแหน่งหน่วยความจำการทำงานทั้งสองนี้ ได้แก่ คอร์เทกซ์ขม่อมและคอร์เทกซ์พรีมอเตอร์นั้นขึ้นอยู่กับช่วงเวลาในทันที

หน่วยความจำในการทำงานมีหลายประเภท และในช่วง 40 ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามค้นหาว่าหน่วยความจำเหล่านี้แสดงอยู่ในสมองอย่างไร โดยเฉพาะอย่างยิ่งความจำในการทำงานทางประสาทสัมผัสนั้นเป็นสิ่งที่ท้าทายในการศึกษา เนื่องจากในระหว่างงานห้องปฏิบัติการมาตรฐานมีกระบวนการอื่นๆ เกิดขึ้นพร้อมๆ กัน เช่น เวลา การเตรียมมอเตอร์ และการให้รางวัลที่คาดหวัง”

Dr Ivan Voitov ผู้เขียนคนแรกและเพื่อนวิจัย Mrsic-Flogel lab

เพื่อเอาชนะความท้าทายนี้ นักวิจัยของ SWC ได้เปรียบเทียบงานที่ขึ้นอยู่กับหน่วยความจำที่ใช้งานได้กับงานที่ไม่ต้องใช้หน่วยความจำที่ทำงานได้ง่ายกว่า สล็อต ในงานหน่วยความจำที่ทำงาน หนูได้รับการกระตุ้นทางประสาทสัมผัสตามด้วยความล่าช้า จากนั้นจึงต้องจับคู่สิ่งเร้าถัดไปกับสิ่งกระตุ้นที่พวกเขาเห็นก่อนที่จะเกิดความล่าช้า ซึ่งหมายความว่าในช่วงเวลาที่ล่าช้า หนูต้องการตัวแทนในความทรงจำในการทำงานของการกระตุ้นครั้งแรกเพื่อให้ประสบความสำเร็จในงานและได้รับรางวัล ในทางตรงกันข้าม ในงานที่ไม่ขึ้นกับหน่วยความจำในการทำงาน การตัดสินใจของหนูเกี่ยวกับสิ่งเร้ารองนั้นไม่เกี่ยวข้องกับสิ่งเร้าแรก

นักวิจัยสามารถสังเกตส่วนของกิจกรรมประสาทที่ขึ้นอยู่กับหน่วยความจำในการทำงาน ในทางตรงกันข้ามกับกิจกรรมทางธรรมชาติที่เกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมของงานเท่านั้น พวกเขาพบว่ากิจกรรมทางประสาทส่วนใหญ่ไม่เกี่ยวข้องกับหน่วยความจำในการทำงาน และแทนที่การแสดงหน่วยความจำในการทำงานจะถูกฝังไว้ในโหมดกิจกรรม "มิติสูง" ซึ่งหมายความว่ามีเพียงความผันผวนเพียงเล็กน้อยรอบ ๆ ค่าเฉลี่ยการยิงของเซลล์แต่ละเซลล์เท่านั้นที่นำข้อมูลหน่วยความจำที่ใช้งานได้

เรื่องที่เกี่ยวข้อง

สมองมนุษย์ที่แก่ชรา

ตัวทำนายอายุนวนิยายช่วยตรวจสอบความแตกต่างในการแก่ของสมอง

การนอนหลับไม่เพียงพออาจส่งผลกระทบยาวนานต่อพัฒนาการทางระบบประสาทของเด็กก่อนวัยรุ่น

เพื่อให้เข้าใจว่าการเป็นตัวแทนเหล่านี้ยังคงอยู่ในสมองอย่างไร นักประสาทวิทยาจึงใช้เทคนิคที่เรียกว่าออพโตเจเนติกส์เพื่อเลือกปิดเสียงบางส่วนของสมองในช่วงระยะเวลาที่ล่าช้า และสังเกตการหยุดชะงักของสิ่งที่หนูจำได้ ที่น่าสนใจคือพวกเขาพบว่าการปิดเสียงการแสดงหน่วยความจำในการทำงานในพื้นที่คอร์เทกซ์ข้างขม่อมหรือ premotor ทำให้เกิดการขาดดุลที่คล้ายกันในความสามารถของหนูในการจดจำสิ่งเร้าก่อนหน้านี้ซึ่งหมายความว่าการแสดงเหล่านี้ขึ้นอยู่กับกันและกันในช่วงเวลาล่าช้า

เพื่อทดสอบสมมติฐานนี้ นักวิจัยได้รบกวนพื้นที่หนึ่งขณะบันทึกกิจกรรมที่พื้นที่อื่นติดต่อกลับไป เมื่อพวกเขารบกวน parietal cortex กิจกรรมที่ได้รับการสื่อสารโดย premotor cortex กับ parietal cortex ส่วนใหญ่ไม่เปลี่ยนแปลงในแง่ของกิจกรรมโดยเฉลี่ย อย่างไรก็ตาม การแสดงกิจกรรมหน่วยความจำในการทำงานถูกรบกวนโดยเฉพาะ สิ่งนี้ก็เป็นจริงในการทดลองย้อนกลับเช่นกัน เมื่อพวกเขารบกวน premotor cortex และดูที่ parietal cortex และยังสังเกตเห็นการหยุดชะงักของการสื่อสารเฉพาะของหน่วยความจำในคอร์เทกซ์ของคอร์เทกซ์และคอร์เทกซ์

ศาสตราจารย์ทอม มิสซิสซิก-โฟลเกล กล่าวว่า "ด้วยการบันทึกและจัดการวงจรระยะไกลในเปลือกสมอง เราพบว่าหน่วยความจำทำงานอยู่ภายในรูปแบบกิจกรรมที่พึ่งพาอาศัยกันในบริเวณเยื่อหุ้มสมองที่เชื่อมต่อถึงกัน ดังนั้นจึงรักษาความจำในการทำงานผ่านการสื่อสารซึ่งกันและกันในทันที" , ผู้อำนวยการ Sainsbury Wellcome Center และผู้ร่วมเขียนบทความ

ขั้นตอนต่อไปสำหรับนักวิจัยคือการมองหารูปแบบของกิจกรรมที่แบ่งปันกันระหว่างพื้นที่เหล่านี้ พวกเขายังวางแผนที่จะศึกษางานหน่วยความจำในการทำงานที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งจะปรับเปลี่ยนข้อมูลเฉพาะที่ถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำที่ใช้งานได้นอกเหนือจากความแข็งแกร่ง สำหรับสิ่งนี้ นักประสาทวิทยาจะใช้สิ่งรบกวนทางประสาทสัมผัสที่มีข้อมูลทางประสาทสัมผัสที่บิดเบือนสิ่งที่เมาส์คิดว่าเป็นเป้าหมายต่อไป การทดลองดังกล่าวจะช่วยให้พวกเขาพัฒนาความเข้าใจที่ละเอียดยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการแสดงความจำในการทำงาน