Mô hình trí nhớ làm việc n‐back: Một phân tích tổng hợp các nghiên cứu hình ảnh chức năng chuẩn mực

Human Brain Mapping - Tập 25 Số 1 - Trang 46-59 - 2005
Adrian M. Owen1, Kathryn M. McMillan2, Angela R. Laird3, Edward T. Bullmore4
1MRC Cognition and Brain Sciences Unit, Cambridge, United Kingdom
2Medical Physics, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin
3Research Imaging Center, University of Texas Health Science Center San Antonio, San Antonio, Texas
4Brain Mapping Unit, University of Cambridge, Cambridge, United Kingdom

Tóm tắt

Tóm tắt

Một trong những mô hình thực nghiệm phổ biến nhất cho các nghiên cứu hình ảnh chức năng về trí nhớ làm việc là bài kiểm tra n‐back, trong đó các đối tượng được yêu cầu theo dõi danh tính hoặc vị trí của một chuỗi các kích thích bằng lời hoặc không bằng lời và chỉ ra khi kích thích hiện tại được trình bày giống với kích thích đã trình bày trước n lần. Chúng tôi đã tiến hành một phân tích tổng hợp định lượng 668 bộ tọa độ kích hoạt trong không gian Talairach được báo cáo trong 24 nghiên cứu chính về các biến thể của bài kiểm tra n‐back, thao tác trên quá trình (theo dõi vị trí so với theo dõi danh tính) và nội dung (bằng lời hoặc không bằng lời) của trí nhớ làm việc. Chúng tôi đã phát hiện các vùng vỏ não sau đây được kích hoạt mạnh mẽ (tỷ lệ phát hiện giả voxelwise = 1%): vỏ não vận động bên; vỏ não cingulate lưng và vỏ não vận động giữa; vỏ não trước trán bên lưng và bên bụng; cực trán; và vỏ não thái dương giữa và bên. Các phân tích tổng hợp phụ dựa trên các tập hợp dữ liệu chính phù hợp đã chứng minh các mẫu kích hoạt tương tự rộng rãi cho theo dõi danh tính của các kích thích bằng lời và cả theo dõi vị trí và danh tính của các kích thích không bằng lời. Cũng có một số bằng chứng cho các mẫu kích hoạt mặt trước - đỉnh khác biệt đáp ứng với các biến thể tác vụ khác nhau. Các chuyên môn chức năng của từng thành phần vỏ não chính trong hệ thống mặt trước - đỉnh quy mô lớn chung được thảo luận. Chúng tôi kết luận rằng phân tích tổng hợp định lượng có thể là một công cụ mạnh mẽ để kết hợp các kết quả của nhiều nghiên cứu chính được báo cáo trong không gian Talairach. Ở đây, nó cung cấp bằng chứng cho cả việc kích hoạt nhất quán rộng rãi của các vùng vỏ não trước trán và đỉnh bởi các phiên bản khác nhau của mô hình trí nhớ làm việc n‐back, và cho sự kích hoạt mặt trước - đỉnh theo quá trình và nội dung đặc thù bởi trí nhớ làm việc. Báo cáo Các bản đồ não người 25:46–59, 2005. © 2005 Wiley‐Liss, Inc.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Andersen RA, 2003, Sensorimotor integration in posterior parietal cortex, Adv Neurol, 93, 159

Awh E, 1996, Dissociation of storage and rehearsal in verbal working memory: evidence from positron emission tomography, Physiological Science, 7, 25

Baddeley AD, 1986, Working memory

10.1111/j.1460-9568.2004.03438.x

10.1016/S0896-6273(02)01171-6

10.1006/nimg.1996.0247

10.1006/nimg.2001.0791

10.1016/S1053-8119(01)91428-4

10.1016/S0028-3932(00)00149-4

10.1016/S0896-6273(00)80967-8

10.1093/cercor/9.1.20

10.1093/cercor/8.8.743

10.1002/cne.903460305

10.1006/nimg.1998.0360

Christoff K, 2000, The frontopolar cortex and human cognition: evidence for a rostrocaudal hierarchical organisation within the human prefrontal cortex, Psychobiology, 28, 168, 10.3758/BF03331976

10.1006/nimg.2001.0922

10.1002/hbm.460010407

10.1038/386604a0

10.1523/JNEUROSCI.22-11-04563.2002

10.1523/JNEUROSCI.13-03-01202.1993

10.1038/nrn755

10.1098/rstb.1998.0334

10.1038/386608a0

10.1006/nimg.2001.0868

10.1016/S0926-6410(98)00004-4

10.1038/380069a0

10.1016/S0896-6273(02)00858-9

10.1016/S0926-6410(99)00029-4

10.1016/S1053-8119(01)92003-8

10.1093/cercor/13.4.329

10.1016/S0926-6410(00)00056-2

10.1016/S0166-2236(00)01633-7

10.1073/pnas.96.4.1794

10.1126/science.7375930

10.1093/brain/121.7.1239

Fuster JM, 1995, Memory in the cerebral cortex: an empirical approach to neural networks in the human and nonhuman primate brain, 372

10.1111/j.1460-9568.1993.tb00948.x

10.1073/pnas.96.14.8301

10.1016/0013-4694(93)90119-G

10.1176/jnp.6.4.348

10.1111/j.1749-6632.1995.tb38132.x

10.1098/rstb.1996.0129

10.1016/S0304-3940(02)00125-8

10.1093/brain/122.7.1367

10.1006/nimg.2000.0624

10.1162/jocn.1997.9.4.462

10.1523/JNEUROSCI.18-13-05026.1998

10.1038/363623a0

10.1097/00001756-199410270-00051

10.1006/nimg.2001.1025

10.1176/appi.ajp.160.5.919

10.1016/S0926-6410(00)00016-1

10.1038/20178

10.1093/cercor/9.7.745

10.1093/cercor/12.5.477

10.1002/hbm.20136

10.1073/pnas.97.1.506

10.1093/cercor/10.9.889

Mesulam M‐M, 2000, Principles of behavioral and cognitive neurology, 174, 10.1093/oso/9780195134759.003.0003

10.1146/annurev.neuro.24.1.167

10.1016/0006-8993(78)90571-1

10.1093/brain/120.3.515

10.1006/nimg.2000.0572

10.1111/j.1460-9568.1997.tb01487.x

10.1007/s002210000398

10.1093/cercor/6.1.31

10.1046/j.1460-9568.1999.00449.x

10.1093/brain/119.5.1597

10.1016/0006-8993(75)90529-6

10.1016/0959-4388(94)90074-4

10.1016/0028-3932(82)90100-2

10.1037/0894-4105.16.3.370

10.1006/nimg.2001.0777

10.1038/nrn1343

10.1523/JNEUROSCI.20-22-j0005.2000

10.1016/j.neuroimage.2004.01.039

10.1126/science.288.5471.1656

10.1006/nimg.1998.0363

10.1523/JNEUROSCI.17-12-04829.1997

10.1523/JNEUROSCI.21-14-05262.2001

10.1006/nimg.1996.0009

10.1093/cercor/6.1.11

10.1073/pnas.95.20.12061

10.1006/nimg.2002.1131

10.1016/S1053-8119(02)00049-6

10.1126/science.281.5380.1188

10.1006/nimg.2001.0968