Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô hình thu hút của trí nhớ làm việc và sự điều chế của chúng bởi phần thưởng
Tóm tắt
Công trình này báo cáo một khảo sát thực nghiệm về hai vấn đề then chốt trong thần kinh học lý thuyết: sự dễ bị phân tâm trong bối cảnh trí nhớ làm việc (WM) và sự phụ thuộc vào phần thưởng của nó. Trong khi những vấn đề này đã được nghiên cứu một cách hiệu quả khi tách rời (ví dụ: Macoveanu et al. trong Biol Cybern 96(4): 407–19, 2007), chúng tôi xem xét chúng tại đây một cách đồng thời, với sự tập trung vào cách mà sự dễ bị phân tâm và phần thưởng tương tác với nhau. Cụ thể, chúng tôi đã định dạng một mô hình quan sát có chứa hình thức phi tuyến của các tương tác đó, như đã mô tả trong một mô hình mạng nơ-ron gần đây (Gruber et al. trong J Comput Neurosci 20:153–166, 2006). Chúng tôi quan sát thấy rằng trí nhớ cho một kích thích mục tiêu có thể bị làm hỏng bởi các kích thích phân tâm trong khoảng thời gian trì hoãn. Thú vị thay, trái ngược với các dự đoán lý thuyết của chúng tôi, sự hỏng hóc này chỉ là một phần. Các kích thích phân tâm không đơn giản ghi đè lên mục tiêu; thay vào đó, một thỏa hiệp được đạt được giữa mục tiêu và kích thích phân tâm. Cuối cùng, chúng tôi đã quan sát thấy một xu hướng giảm tính dễ bị phân tâm dưới các điều kiện phần thưởng cao. Chúng tôi bàn luận về những ý nghĩa của những phát hiện này đối với các công thức lý thuyết của các mạng nơ-ron hấp dẫn cơ bản và được điều chế bởi dopamine (DA) của trí nhớ làm việc.
Từ khóa
#thần kinh học lý thuyết #trí nhớ làm việc #phần thưởng #sự dễ bị phân tâm #mạng nơ-ron hấp dẫnTài liệu tham khảo
Baddeley AD and Hitch G (1974). Working memory. In: Bower, GH (eds) The psychology of learning and motivation: advances in research and theory, vol 8, pp 47–89. Academic, New York,
Baddeley AD (2000). The episodic buffer: a new component of working memory?. Trends Cogn Sci 4: 417–423
Brody CD, Romo R and Kepecs (2003). Basic mechanisms for graded persistent activity: discrete attractors, continuous attractors, and dynamic representations. Curr Opin Neurobiol 13: 204–211
Fougnie D and Marois R (2006). Distinct capacity limits for attention and working memory: Evidence from attentive tracking and visual working memory paradigms. Psychol Sci 17(6): 526–534
Gruber AJ, Solla SA, Surmeier DJ and Houk JC (2003). Modulation of striatal single units by expected reward: a spiny neuron model displaying dopamine-induced bistability. J Neurophysiol 90(2): 1095–1114
Gruber AJ, Dayan P, Gutkin BS and Solla SA (2006). Dopamine modulation in the basal ganglia locks the gate on working memory. J Comput Neurosci 20: 153–166
Jacobsen LK, Pugh KR, Mencl WE, Gelernter J (2006) C957T polymorphism of the dopamine D2 receptor gene modulates the effect of nicotine on working memory performance and cortical processing efficiency. Psychopharmacology (Berl) 188:530–540
Kalivas PW, Jackson D, Romanidies A, Wyndham L and Duffy P (2001). Involvement of pallidothalamic circuitry in working memory. Neuroscience 104(1): 129–136
Kermadi I and Joseph JP (1995). Activity in the caudate nucleus of monkey during spatial sequencing. J Neurophysiol 74(3): 911–933
Lewis SJ, Dove A, Robbins TW, Barker RA and Owen AM (2004). Striatal contributions to working memory: a functional magnetic resonance imaging study in humans. Eur J Neurosci 19(3): 755–760
Lynd-Balta E and Haber SN (1994). The organization of midbrain projections to the striatum in the primate: sensorimotor-related striatum versus ventral striatum. Neuroscience 59(3): 625–640
Machens CK, Romo R and Brody CD (2005). Flexible control of mutual inhibition: a neural model of two-interval discrimination. Science 307(5712): 1121–1124
Macoveanu J, Klingberg T, TegnéJ (2007) Neuronal firing rates account for distractor effects on mnemonic accuracy in a visuo-spatial working memory task. Biol Cybern 96(4):407–419. Epub 27 Jan 2007
Miyoshi E, Wietzikoski S, Camplessei M, Silveira R, Takahashi RN and Da Cunha C (2002). Impaired learning in a spatial working memory version and in a cued version of the water maze in rats with MPTP-induced mesencephalic dopaminergic lesions. Brain Res Bull 58(7): 41–47
Muller U, Cramon DY and von Pollmann S (1998). Dl- versus D2-receptor modulation of visuospatial working memory in humans. J Neurosci 18(7): 2720–2728
Nicola SM, Surmeier DJ and Malenka RC (2000). Dopaminergicmodulation of neuronal excitability in the striatum and nucleus accumbens. Annu Rev Neurosci 23: 185–215
Owen AM (2004) Working memory: imaging the magic number four. Curr Biol 14(14):R573–R574 (Review)
Renart A, Song P and Wang XJ (2003). Robust spatial working memory through homeostatic synaptic scaling in heterogeneous cortical networks. Neuron 38(3): 473–485
Tsodyks M and Sejnowski T (1995). Associative memory and hippocampal place cells. Int J Neural Syst 6(supp. 1995): 81–86
Williams GV and Goldman-Rakic PS (1995). Modulation of memory fields by dopamine D1 receptors in prefrontal cortex. Nature 376: 572–575
Zhang K (1996). Representation of spatial orientation by the intrinsic dynamics of the head-direction cell ensemble: a theory. J Neurosci 16(6): 2112–2126
Zahrt J, Taylor JR, Mathew RG and Arnsten AF (1997). Supranormal stimulation of D1 dopamine receptors in the rodent prefrontal cortex impairs spatial working memory performance. J Neurosci 17(21): 8528–8535