圖 1：任務(wù)、記錄位點和行為。

圖 2：TG-PAC。

接下來，研究了細(xì)胞在 WM 維持期間是否保持持續(xù)活性，如果是，它們的活性是否與 PAC 有關(guān)。他們首先選擇了神經(jīng)元類別，這些神經(jīng)元是放電率（FR）與編碼過程中顯示的刺激的視覺類別相關(guān)的細(xì)胞。

圖 3：MTL 中類別神經(jīng)元的 FRs 和 SFC。

接下來研究員們選擇了活動受 PAC 調(diào)節(jié)的 MTL 神經(jīng)元，并確定它們是否與持續(xù)活躍的類別神經(jīng)元顯著重疊。他們將 PAC 神經(jīng)元定義為 FR 是 θ 期和 γ 振幅之間相互作用的函數(shù)的神經(jīng)元。

圖 4：PAC 神經(jīng)元選擇和局部活動。

鑒于上面顯示的 PAC 神經(jīng)元的特性，研究員們假設(shè) PAC 神經(jīng)元可能參與 WM 的認(rèn)知控制。因此，他們接下來研究了 PAC 神經(jīng)元的活動是否與額葉活動有關(guān)。為此，他們計算了 MTL 中 PAC 神經(jīng)元的尖峰活動與 pre-SMA、dACC 和 vmPFC 中記錄的 LFP 之間的跨區(qū)域 SFC。

圖 5：MTL 中的 PAC 神經(jīng)元與額葉 θ LFP 的遠(yuǎn)程連接。

如果細(xì)胞的活性與其他細(xì)胞相關(guān)，則其 FR 中本身不攜帶信息的細(xì)胞可以影響變量在種群水平上的表示。研究員們假設(shè) PAC 神經(jīng)元在 WM 維護(hù)期間可能具有這種作用。

圖 6：海馬體中 PAC 神經(jīng)元的噪聲相關(guān)性。

在海馬體中，TG-PAC 指示工作記憶負(fù)荷和質(zhì)量。本文鑒定了在 θ 期和 γ 振幅的非線性相互作用期間選擇性加標(biāo)的細(xì)胞。當(dāng)認(rèn)知控制需求較高時，這些 PAC 神經(jīng)元的尖峰時間與額葉 θ 活動相協(xié)調(diào)。通過引入與海馬體中持續(xù)活躍的神經(jīng)元的噪聲相關(guān)性，PAC 神經(jīng)元塑造了群體密碼的幾何形狀。

綜上所述，本文的結(jié)果支持工作內(nèi)存的多組件架構(gòu)，通過額頭控制管理存儲相關(guān)區(qū)域中工作記憶內(nèi)容的維護(hù)。在這個框架內(nèi)，海馬 TG-PAC 整合了跨大腦區(qū)域的認(rèn)知控制和工作記憶存儲，從而提出了一種對感覺驅(qū)動過程進(jìn)行自上而下控制的潛在機(jī)制。

原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41586-024-07309-z