Мозговые механизмы удержания зрительного образа в рабочей памяти

Введение

Рабочая память удерживает информацию в кратковременном хранилище для использования в текущих когнитивных задачах. Зрительная рабочая память в частности удерживает зрительную информацию.

Нейронная основа зрительной рабочей памяти

Теория Гольдмана-Ракича предполагает, что префронтальная кора удерживает зрительные образы в рабочей памяти. Эксперименты с обезьянами и людьми подтвердили активацию префронтальной коры во время хранения зрительных образов.

Другие структуры мозга

Однако исследования показали, что в зрительной рабочей памяти участвуют и другие структуры мозга:

Мозжечок и таламус: участвуют в процессах внимания.
Орбитофронтальная кора: участвует в контроле когнитивных операций.
Поле 37 зрительной коры: участвует в счете стимулов.

Роль префронтальной коры

Активация полей 9 и 10 префронтальной коры наблюдалась только во время хранения зрительных образов. Эти поля коррелировали с активностью полей V3 и V4 в зрительной коре.

Психофизиологическая модель

Предлагается модель, объясняющая удержание зрительных образов в рабочей памяти:

Анализ зрительного стимула и формирование образа в полях V3 и V4 зрительной коры.
Возникновение активации в полях 9 и 10 префронтальной коры.
Эти поля через поясную извилину влияют на поля V3 и V4, поддерживая зрительный образ в отсутствие стимула.
Префронтальная кора предотвращает интерференцию других сенсорных стимулов с удерживаемым образом.

Вывод

Зрительная рабочая память - это сложный процесс, в котором участвуют не только префронтальная кора, но и другие структуры мозга, включая зрительную кору, мозжечок, таламус и орбитофронтальную кору. Предложенная модель обеспечивает основу для понимания нейронных механизмов, лежащих в основе удержания зрительных образов в рабочей памяти.

Ключевые особенности механизмов зрительной рабочей памяти

Активация префронтальной коры

Префронтальная кора играет центральную роль в удержании зрительных образов в рабочей памяти.
Поля 9 и 10 префронтальной коры активируются во время хранения зрительных образов.

Взаимодействие с зрительной корой

Префронтальная кора взаимодействует с полями V3 и V4 зрительной коры, поддерживая зрительный образ в отсутствие стимула.
Поля V3 и V4 анализируют цвет и пространственное расположение элементов зрительного стимула.

Участие других структур мозга

Мозжечок и таламус участвуют в процессах внимания.
Орбитофронтальная кора участвует в контроле когнитивных операций.
Поле 37 зрительной коры участвует в счете стимулов.

Контроль интерференции

Префронтальная кора предотвращает интерференцию других сенсорных стимулов с удерживаемым зрительным образом.
Это позволяет нам удерживать зрительную информацию в рабочей памяти, даже при наличии отвлекающих факторов.

Комплексный процесс

Зрительная рабочая память - это сложный процесс, в котором участвуют различные структуры мозга, включая префронтальную кору, зрительную кору, мозжечок, таламус и орбитофронтальную кору.
Эти структуры взаимодействуют, чтобы поддерживать зрительный образ в памяти, даже в отсутствие стимула.