Мнемоническое кодирование зрительного пространства в дорсолатеральной префронтальной коре обезьян

1. Для изучения функций пространственной памяти нейронов префронтальной коры приматов использовали задачу с отсроченным ответом, требующую движений глаз. Обезьян обучили фиксировать взгляд на центральной точке во время краткого предъявления (0,5 с) периферического сигнала и в течение последующего периода задержки (1–6 с), а затем, после исчезновения точки фиксации, совершать саккаду в место предъявления сигнала. Обычно сигналы предъявляли в одном из восьми положений, разделённых углом 45°. Таким образом, задача требовала направить взгляд на место, где находился запомненный зрительный сигнал, позволяла контролировать положение сигналов относительно сетчатки и движения глаз обезьяны в период задержки, а также точно измерять время и направление соответствующих поведенческих реакций.

2. Во время выполнения задачи у обезьян регистрировали активность 288 нейронов префронтальной коры в области главной борозды и вокруг неё. Кроме того, исследовали 31 нейрон в области лобного глазодвигательного поля (FEF), расположенного в передней стенке и вблизи передней стенки дугообразной борозды.

3. Из 288 нейронов в области главной борозды у 170 наблюдалась активность, связанная хотя бы с одной фазой задачи. У 87 из них активность в период задержки статистически значимо повышалась или снижалась по сравнению с активностью в межпробном интервале.

4. У 79% этих 87 нейронов активность в период задержки зависела от направления: значимые реакции возникали только после предъявления сигнала в определённом диапазоне направлений зрительного поля и были слабыми или отсутствовали при других направлениях. Остальные 21% нейронов были всенаправленными, то есть демонстрировали сопоставимую активность в период задержки при всех исследованных положениях сигнала. Предпочитаемые направления или отсутствие направленной избирательности сохранялись при разной продолжительности задержки (1–6 с).

5. У 50 из 87 нейронов активность в период задержки при предъявлении сигнала хотя бы в одном положении была статистически значимо выше спонтанной. У остальных 37 нейронов наблюдалось только торможение активности в период задержки. Почти все нейроны с возбуждением в период задержки (92%) были направленными, а всенаправленными были лишь 8%. Среди нейронов, у которых в период задержки наблюдалось только торможение активности, большинство (62%) были направленными, однако значительная доля (38%) — всенаправленными.

6. У 15 нейронов с возбуждением в период задержки, зависевшим от направления, при сигналах в других направлениях также наблюдалось статистически значимое торможение активности. Обычно оно было наиболее выраженным при направлениях сигнала, примерно противоположных тем, которые вызывали максимальное возбуждение, или вблизи них. (Аннотация сокращена до 400 слов.)