国际生物医学成像杂志》上
PDF
国际生物医学成像杂志》上/2012年/文章
特殊的问题

核磁共振在神经科学

把这个特殊的问题

研究文章|开放获取

体积 2012年 |文章的ID 579786年 | 11 页面 | https://doi.org/10.1155/2012/579786

调制成为关注的焦点,有口语词汇附带文字记忆的编码影响Frontoparietal激活

托马斯·a·克里斯坦森,1 凯尔·r·Almryde,1 莱斯利·j·费德勒,1 朱莉·l·洛克伍德,1 莎朗·m .公诉,1,2 和 埃琳娜•普兰特1

1演讲、语言和听力科学,图森市亚利桑那大学阿兹85721年,美国

2交际科学和障碍,纽约大学,10012年纽约,美国

学术编辑器:白木Parsey
收到了 2011年4月15日
修改后的 2011年8月20日
接受 2011年8月24日
发表 2011年11月22日

文摘

注意到内存的编码信息,是至关重要的和当前防卫模型试图解释的角色关注的记忆和回忆incidental-perceptual记忆过程。本研究结合的无意记忆范式与事件相关功能磁共振成像检查的影响关注编码在随后的神经激活与意想不到的知觉对口语词汇的记忆。在编码,我们系统不同的注意力水平当听众听到一个单一的英语名词列表。然后我们提出这些话在识别和评估任务的上下文中再次调制的影响关注编码大胆的对单词的反应,要么是参加了强烈,弱,或者以前没有听说过。MRI显示活动right-lateralized顶叶和额叶区域,和积极大胆的信号随相对水平的关注出席编码。颞血流动力学响应分析进一步表明,大胆的活动的时间进程被无意中编码调制不同单词而新奇的物品。我们的研究结果基本上支持当前记忆的巩固和检索的模型,但他们也提供新的证据对半球差异和功能细分frontoparietal关注网络,帮助塑造听觉情景回忆。

1。介绍

注意力是改变神经处理在多个级别的周边和中枢神经系统,听觉和视觉注意力被概念化操作在“自上而下”和“自下而上”模式(1- - - - - -7]。自上而下的机制反映目标的控制,以直接关注特定的目标或随着时间的推移保持关注。相比之下,自底向上的机制一直是定义的反身注意力定向现象,当注意力被吸引没有意图等高度突出感官刺激突然大声的噪音或闪光。然而,最近一些调查人员更广泛认为是自下而上的影响相关的任何传入的刺激,影响相对显著的刺激是否最终编码到内存中(8]。最近的两个理论模型解决的问题刺激特点可能扮演什么角色在第一次成功编码信息到内存中,然后检索它。正如下面所讨论的,“嵌入式流程”模型和“Attention-to-Memory”模式,而相似,也突出了潜在的不同角色,关注编码可能会在以后的回忆。大脑映射研究基于这些模型只有开始确定基础的神经基质这些认知过程在不同的领域。

在现实环境中,大量的信息环境中的共现和争夺注意力。考虑到内存是一个容量有限的系统(9- - - - - -11),信息编码到内存必须限制有关。根据“嵌入过程”模式,关注这一过程的核心。信息是首先通过一个活跃的过程称为编码到工作记忆“注意力扫描”12]。这个过程首先搜索通过一组潜在的内存项目,然后选择最突出的项目,将他们带入“焦点关注”(12- - - - - -14]。然而,尽管注意力扫描仪负责选择适当的刺激,它的容量是有限的,因此可以保持专注于只有少量的信息。这也限制了工作记忆的能力。考恩和他的同事推测区域在颞顶部结是集中注意力的关键(14]。最近,别人已经发现,大部分的工作记忆功能神经影像数据是符合这种模式的原则15),腹后(顶叶皮层和壁内的沟)地区与注意力集中和工作记忆相关的维护,参与执行控制和外侧前额叶区域的关注和进一步操纵信息,一旦在工作记忆16,17]。如果这种解释是正确的,那么关注编码的操作应该优先影响顶叶区域的激活。

最近的另一个范例,“Attention-to-Memory”模式(8,18- - - - - -20.),与前面的共享功能特性模型,但它也强调区分角色的腹侧和背侧顶叶皮层在内存中检索。成功识别内存故意预计增加激活的研究项目背后顶叶皮层刺激编码,而激活腹侧后顶叶皮层编码预测成功的无意记忆和知觉启动测试(21,22]。后者观测表明这个腹区域的作用不仅在高凸的自下而上的编码或意想不到的感官刺激,但也在无意中编码记忆的成功的检索21]。根据这些主流理论,检索偶然或知觉记忆表征需要自下而上的选择性注意的转变,而有意记忆的恢复需要一个自上而下的机制,反映了个人的意识有意关注输入信号(21,22]。重要的是,然而,绝大多数的研究探索的交集的关注和情景记忆因此这些研究的理论基础是大量的使用视觉范例(23- - - - - -30.]。即使研究特别关注语言编码大多采用阅读比听力任务(31日- - - - - -37]。因此有必要检查的影响关注条目检索在听力任务为了建立是否背侧和腹侧的区别在顶叶皮层观察到特定的视觉刺激,或者相反,反映了一个更通用的组织在大脑的这个区域。

检查这些想法在更大的深度,需要了解更多关于注意力的作用建立选择性关注任务相关的感官刺激。此外,为了理解有限的注意力资源是如何分配的,同样重要的是要研究物品的编码在关注的焦点以及那些外围到它。我们这项研究的目的是设计一个方法来调节注意力口语词汇在一个简单的听力任务。基于先前的研究[38),我们预计,单词不是故意在关注的焦点将在某种程度上被编码到内存中。在编码阶段我们的研究(39),参与者最初听到一个单词列表属于两个语义类(动物或食物),和这些词是由两个不同的语言(男性或女性)。参与者给出明确指示要记住只有动物词语在女声(目标)。重要的是,这个指令导致关注女性声音,此前的结果将不属预定目标的食物单词了,声音也在关注的焦点。我们预测,这些话也会携带高等显著比言语编码在男性的声音,听到创造我们称之为高度重视在这项研究中。遵循这个原理,食品单词在男性声音不会完全的主要关注的焦点(Low-Attention条件)。我们对比这两个编码与反应条件没有以前听到新奇的食物的话语在任何时间在实验。我们认为,处理这些新言语只应该反映的角色在最初的文字编码,而不是在检索后的作用。使用这个模式加上功能性磁共振成像(fMRI),我们能够消除歧义与注意相关的神经激活模式首先编码与反射的影响关注编码在后续检索。

2。材料和方法

2.1。参与者

我们招募了14本地说英语的成年人(9女人;年龄在18 - 49岁;平均24年)住在图森地区。排除标准是一个演讲的历史、语言、或其他神经系统疾病,所有志愿者报道好一般卫生没有禁忌症的MRI扫描。这项研究是由亚利桑那大学的机构审查委员会批准,并从所有参与者得到书面知情同意。一个参与者,行为由于计算机错误响应数据不可用。

2.2。听觉刺激

字刺激是单身,具体名词(一至三个音节),要么是动物或食物的名称。有些字记录在一个陌生的女声,和一些在一个陌生的男声。刺激持续时间范围从204 - 903 ms(意味着= 532毫秒),提出了一种与事件相关的格式平均interstimulus间隔(ISI)的871±157 ms。ISI是抖动和“零”事件包括促进血流动力学响应的估计反褶积分析(见下文)。排序的单词属于下面描述的不同刺激类别是伪随机,和参与者听他们通过MRI-compatible立体声耳机(共振技术有限公司,加州北岭,美国)。

2.3。过程

在图所示的实验设计1。预扫描实践阶段之后,一个编码阶段和测试阶段(扫描)。这些是紧随其后的是一个惊喜postscan记忆测试,具体测量了听众记住任何单词的能力,编码在早期阶段的实验中,侦听器是否被要求记住它们。测试阶段的结果和扫描,连同postscan行为测试,结果是本报告的主题。结果在编码阶段发表之前(39]。


图1
编码扫描 39 目标 编码扫描 内存扫描 不属预定目标的 高度重视 Low-Attention 内存扫描 高- - - - - - Low-Attention 新 内存扫描 惊喜记忆测试 高度重视 Low-Attention 新 假警报 实验设计研究的编码和记忆。在(),听众是一个单一的名词(动物或食物)的列表。一半的单词记录在一个女性的声音,和一半的男性声音,从而产生多个项的组合和语音的上下文。在整个实验过程中,听众的注意力都集中在只有一个子集的词:动物词在女声(词语)。这是完成第一次给他们明确的指令选择和记住这些单词,之后,通过指示他们选择这些项目中“是”的反应。然而,和预期的一样,一些单词也无意中编码,与食物单词的女声更显著(条件)比在男性声音(食物单词条件)。在,参与者再一次和食物的话,连同小说食物单词()作为控制类别代表基线条件的关注。后,,一个被用来确认的程度,,食物的话成功地编码。右边的图表显示了平均内存分数(;意味着±SEM)这三个词的类别,以及十箔测量率。酒吧受制于不同的字母是明显不同的(双尾方差分析)。
2.3.1。编码阶段和扫描

参与者听动物和食物的话,要么是男性或女性的声音提出了预扫描实践期间,在编码阶段。使用一块设计、编码阶段包括两个平衡的扫描顺序在参与者。在一个扫描,大约三分之一的总词汇用于这项研究提出了双耳,顺序与男性和女性的声音了。在第二次扫描,三分之二的dichotically文字的呈现,女声在一只耳朵听到的男性声音听到其他参与者(订单抵消)。目标的比率(动物词+女声)不属预定目标的是1:3在这两个任务。尽管所有参与者明确指示关注和记住动物的单词在女性的声音,这些都是感兴趣的不是本研究的目的。相反,该指令是故意用来确保主要关注的焦点是女声。因此,食物单词的女声都关联到一个更高层次的关注(定义为高度重视男性的嗓音条件)和食物单词提出有关(较低水平的关注Low-Attention条件)。

2.3.2。测试阶段和扫描

很快一个无意记忆扫描编码扫描。扫描期间,参与者听到了第二个女发言人早没人听见他的声音。这声音在排除这种可能性记忆任务可以提供编码上下文的线索。参与者被要求回应通过按钮按下“是”如果这个词是他们的一个目标词(动物词最初说的女声)和“不”。因此,决定(不是“目标”)和响应要求(选择“否”按钮)与话语分析在这项研究中都是相同的。参与者被指示快速但准确地做出反应。在这个任务中,参与者大多是听到不属预定目标的单词。的组合高度重视和Low-Attention食物单词(58试验)以及58岁新食物的单词没有以前展示pseudorandomized和在一个固定的所有参与者。减少疲劳,参与者在两个单独的扫描测试(每个持久~ 9分钟,中间有一个短暂的休息),在此期间的总和232字(随机58 null)。两个扫描然后连接的数据进一步分析。

2.3.3。惊喜Postscan记忆测试

为了确保有一个影响注意力操作的编码,我们管理一个惊喜在15分钟内记忆测试最终的扫描。参与者口头的40食品,要求回忆他们是否在任何时候听到每个单词在实验。列表中包括10高度重视,10Low-Attention,10新食物的单词都听到在研究阶段和扫描。第四个类别,10食品不提出任何的扫描,增加了测量的虚警率。这些口头提出了40个单词以一个固定的伪随机顺序由实验者和参与者口头回答“是”或“不是”来表示他们是否记得听到这些话,在任何时间在实验。

2.4。全脑功能磁共振成像

扫描获得了3.0 t通用标记VH /我扫描仪(通用电气医疗系统,威斯康星州的麦迪逊,美国)配有quad-head射频线圈。首先,t1, fast-spin回波(FSE)轴向图像覆盖整个大脑在26片的平面分辨率 毫米。接下来,两个功能T2 *三扫描获得使用螺旋/脉冲序列(TR = 2.3 s, TE = 30 ms,翻转角度= 90°,26片在5毫米没有差距,矩阵= 64×64,FOV = 22厘米2)[40]。最后,高分辨率被宠坏的gradient-echo (SPGR)矢状面图像得到(TR = 30, TE =分钟,翻角= 30°,124片在1.5毫米,矩阵= 256×256,FOV = 25厘米2工程师协会),并与图像改善区域定位和coregistration参与者之间的功能数据后将图像转换为Talairach空间(41]。由于scanner-related问题,我们无法使用SPGR图像从三个参与者,而不是依赖于第一组轴向FSE解剖与功能扫描图像对齐。

2.4.1。数据分析

结构和功能的大脑图像分析了每个参与者分别与AFNI [42]其次是一群分析。Blood-oxygenation-level-dependent(粗体)对比图像coregistered解剖数据预处理后,使用标准的程序把时间分割修正,消除线性信号漂移和纠正头部运动。所有卷都重新基础体积和空间使用6毫米高斯平滑的内核。数据归一化到0 - 100%,和功能图像coregistered结构数据转换成标准Talairach空间紧随其后。前四卷在每次运行也丢弃允许T1平衡,然后两个运行连接进行进一步分析。使用gamma-spline血流动力学响应函数的一般线性模型被用来估计参数级事件感兴趣的每个人每个刺激条件。为了捕捉大胆的活动的振幅随着时间的推移,八个独立的活动模型被开发。第一个是刺激发病时间锁,和每个七后续模型抵消了one-TR(2.3)从刺激开始增加。刺激功能然后卷积fMRI从每个时间序列数据。参数估计结果解释变量为每个条件计算使用的常用模型的时间序列数据。 Finally, a group analysis was performed with repeated-measures ANOVA (treating individuals as a random effect) to help confirm key cortical regions that showed differential neural activity for each of the four conditions. Monte Carlo simulation (8 mm FWHM blur; 1000 iterations) was used to correct the group data for multiple comparisons. Voxel-wise (uncorrected) threshold was ,最低纠正在原始空间集群卷32相邻像素点 。

2.4.2。数据驱动的聚类分析

识别感兴趣的区域(ROI)与积极大胆的信号穿过高度重视,Low-Attention,和新类别,我们首先结合三个平均数据集。这允许我们开发ROI与激活相关的任何感兴趣的三个条件。我们特别感兴趣的领域在背外侧前额叶皮层和颞交界处。由于他们提出参与执行控制以及语音短期存储和语言处理(12,43,44]。然而,由于该参与这些地区几乎完全基于视觉比听觉范例,和越来越多的证据表明两国参与语言处理(45,46),我们检查以下两半球ROI。估计和峰值大小Talairach坐标表中列出1。
左半球 右半球
, , , ,
条件1:高度重视
额叶
内侧额叶脑回(6/32) −2、3、48 8.97 1、12 45 7.31
额中回(9/46) −52岁,22岁,28 3.26 47岁,18岁,37岁 3.17
额下回(47) −−52岁,17日,3 3.72 46岁,16日−4 4.39
脑岛(13) −36岁,21岁,5 4.92 36岁,21日6 6.50
顶叶
Supramarginal回(40) −−35岁的62年,39岁(1) 3.76 39岁的−55岁,46岁(2) 3.39
颞叶
Heschl回(41/42) 50−−18日10 5.54 53岁,10−17日 9.09
尾状的身体 −−14日6日19 4.32 14日,−6,19 3.77
小脑-前叶 32岁的−−−27 3.84 26日,53岁的−−26 5.59
小脑-后叶 69年−−−7日23 2.81 6、69−−23 3.04
丘脑-前 −−7日,13日,1 5.62 1−9 14 4.19
条件2:低的关注
额叶
内侧额叶脑回(6/32) −2、3、47岁 7.05 1、12 45 5.99
额中回(9/46) −50,17岁,27岁 3.78 53岁,16日28 2.95
额下回(47) −−50,24日,1 3.98 49岁,26日−2 3.11
脑岛(13) −34,23岁,4 4.38 40岁,16日0 4.46
颞叶
Heschl回(41/42) 57岁的−−21日13 3.60 51岁,10−18日 8.45
小脑-前叶 36−−47岁−27 5.89 31日−−27 3.69
小脑-后叶 70年−−−1日21 8.57 7 70−−23 2.88
丘脑-前 −−8日9,9 4.82 5、−11、12 5.21
条件三:新单词
额叶
内侧额叶脑回(6/32) −1,9,46岁 5.94 1、12 45 7.31
额中回(9) −52岁,19岁,27岁 3.26 57岁,22岁,27岁 3.17
额下回(45) −59岁,22岁,7 3.48 49岁,26岁,0 3.18
额下回(47) -,-,- - - - - - - 51岁,22岁,1 2.89
脑岛(13) −42 15 0 3.19 42岁,14日−1 6.50
顶叶
角形脑回/ temp. gyr中间。(39) 63年41岁的−−,24 3.76 46岁的−65年,21岁 3.39
颞叶
Heschl回(41/42) −−58,18日11 5.54 52岁,10−14日 9.09
小脑前叶 36−−−28 3.21 38岁的−−27 3.00
小脑后叶 69年−−−1日22 2.83 5、72−−22 2.30
丘脑前 −−8日8日12 4.70 3−8 11 3.25
平均数据显示峰值强度值( Talairach空间)和坐标(毫米)激活集群(最近Brodmann括号)地区的三个条件相对于静息状态。纠正激活阈值= , 。(1)活动传播到壁内的沟在58%的听众。(2)SMG的激活,但更本地化的角形脑回29%,峰值和壁内的沟在21%的听众。
表1
地区选择ROI分析。

面具对应不同的解剖区域感兴趣的开发,基于定义和ROI threshold-corrected地区显著激活。大脑区域显示显著的积极大胆的激活表中列出1和描述如下(括号)近似Brodmann地区:额叶(背腹侧):内侧额叶脑回(6/32),额中回(9/46),额下回(47 / pars orbitalis)和前岛叶皮质(13)。顶叶(顶叶小叶):角形脑回(39)和supramarginal回(40)。我们寻找额外的ROI沿着前后轴的颞叶由于其常规参与演讲和语言任务(47- - - - - -51),但发现只有一个显著激活:颞回包括和扩展在颞横回(BA41/42)。分皮质ROI包括基底神经节(尾状体)和丘脑核(前)。最后,几个ROI本地化前和小脑后叶。

3所示。结果与讨论

3.1。惊喜Postscan记忆测试

惊喜记忆测试的目的是提供证据的概念,注意力在编码产生一个操作效果。具体地说,高度重视单词应该好记得多Low-Attention话,这些应该更好的参加新单词。相反,参与者不应该显示识别单词引入作为衬托,并非在任何时候在早些时候提出的实验。

图1显示组内存分析的结果(完整的方差模型: , 监听器; 双尾)。正如预测的那样,最强的记忆成绩的反应高度重视单词。这些话表明最好的命中率93.8±2.4%(平均±SEM),相比70.8±4.6%Low-Attention话说,和51.0±6.5%新字(所有意味着基于因果明显不同,双尾方差分析;参见图1)。此外,文字介绍衬托在postscan记忆测试被正确地拒绝了86.2±3.3%的时间,表明较低的误警率。

3.2。功能磁共振成像结果

时序分析每个刺激的大胆的反应条件是由建模功能磁共振成像在一系列时间滞后时间序列,如图2。尽管这一分析缺乏生理学方法的时间精度(1),它可以提供有价值的信息相关联的神经活动的相对时间与每个测试条件(31日]。如上所述,八个独立的血流动力学反应模型构建为每个刺激类型,和每个模型的高峰时移TR为了捕捉峰值反应整个8-TR(18.4秒)时间窗口。然后我们计算峰值的大胆的反应活化在每个时间间隔,如图2。正如预期的那样,强烈的大胆的活动观察颞叶附近的初级听觉皮层,和这个活动没有随三刺激条件(表1)。除了预期的早期活动左颞上回,大胆的反应与所有三个刺激类别有关,平均而言,右侧颞回大20%,符合下面讨论的其他right-lateralized激活模式。


图2
高度重视 低的关注 新 z 大脑区域显示重要组激活()与识别previously-encoded词(,),相对于静息状态。左边,轴向片显示模式的大胆的激活在每个双边ROI叠加在典型解剖图像(在毫米深度)。(一)额中回,制造行业;(b)前脑岛;(c)额下回,IFG;(d) Supramarginal回,SMG;(e)角回、颞中回、AG / MTG。激活右边的地图在每一行块%大胆的信号变化与记忆相关的物品在每个单词分类,绘制(8 TRs)。从每个ROI提取的每个值代表峰值活动在每个时间点,然后平均在整个集团。只有活动高峰幸存下来修正多重比较显示。没有标准误差在0.01%以上,因此误差被忽略了。
3.2.1之上。隔离背侧和腹侧前额叶皮层的功能

如图2(a),词的识别与活动相关联的所有三个类别是左额中回(背外侧前额叶cortex-DLPFC的一部分),这个活动是密切反映在前岛叶皮质(图2(b))。此外,大胆的响应的时间进程发出这两个地区的所有三个字类别相似,无论初始编码条件。相比之下,对DLPFC表现出截然不同的反应模式,高度重视词产生显著更大的相对的反应Low-Attention话,后者的收益率显著更大的相对的反应新单词。这种模式表示强烈关注编码的微分效应对DLPFC (BA9/46)相比,左DLPFC(图2(一))和双边脑岛(图2(b))。重要的是,这一结果与先前的研究一致使用文字链接的活动在这一地区的DLPFC post-retrieval处理和/或监视功能(37,52- - - - - -54]。如果对DLPFC确实有选择地参与post-retrieval处理,我们也期望,符合“Attention-to-Memory”模型,这词强烈出席在编码可能会引发更大的内存比言语反应只在编码弱了。这种分级模式的活动,事实上,观察到的高- - - - - -和Low-Attention话说,如图2(一个)。相反,该地区不会将激活反应新词,因为这些词尚未编码到内存中。符合这一假设,只有微不足道的积极大胆的活动中观察到右DLPFC回应新字(图2(a),右列)。

如图2(c),另一个双边的集群是位于额下回(IFG)。这个地区被认为是一个重要的吻侧组件经常观察到所谓的“腹frontoparietal流”在小说的研究涉及的检测或低频事件,特别是当他们是意想不到的3]。尽管这个途径已经被观察到在众多视觉空间的注意的研究中,我们发现使用听觉语言刺激也符合这个解剖框架。图2显示了三种刺激条件在我们的研究不同激活腹侧frontoparietal流。这些集群的焦点在额叶发现pars orbitalis (BA47),并符合腹侧frontoparietal模型,活动也边音的右脑(图2(c),右列)。这两个高- - -Low-Attention条件与左派和右派IFG同类激活有关。然而,在离开糖尿病前期,一个大胆的反应类似的时间进程是缺席的新话说,表明早期反应IFG以前编码的单词可能专门反映内存之前对这些物品。尽管缺乏早期离开IFG大胆的反应新话说,这些物品而不是与迟发性的关联响应在右半球(图2(c),右列)。换句话说,反应新单词不同于以前参加过单词的半球偏侧性和后期的激活时间进程IFG (BA47),表明这么晚激活更可能反映了最初的编码新话说到内存中。

3.2.2。隔离功能的腹后皮层

关于语言处理,融合证据显示后顶叶和颞区域的一个关键的角色在语言记忆和注意力(12,31日,37,44]。内存模型预测,一个项目正确地认定为以前遇到的(旧)将触发的活动增加了左壁内的皮质,相对于错过老和正确地拒绝了新奇的物品31日]。然而,如上所述,选择性注意是另一个普遍的认知功能与后顶叶皮层有关,目前尚不清楚该如何影响的关注可能影响神经网络的底层回忆和熟悉,特别是听觉领域。

建议顶叶小叶,在腹后顶叶皮层区域,可能提供一个专门的函数表达式的关注,提出在Embedded-Processes模型(14,15)和Attention-to-Memory(原子)模型(8,18- - - - - -20.]。这些模型允许我们生成通知预测可能的潜在神经基质attention-dependent记忆效应在我们的研究中。如果腹后顶叶皮层提供专门的“关注的焦点”Embedded-Processes模型,我们希望激活该地区差异化根据程度的注意力指向每个刺激编码,如图1。另一个预测是,任何地区负责重新激活集中注意力的内存检索应该显示活动之前早些时候血流动力学响应刺激之后比区域负责处理步骤,如语义分析。

如图2(d)和表1,激活后顶叶皮层的主要位点被发现在supramarginal回双边(SMG)。这个活动,此外,有关专门听和识别高度重视话说,但不是Low-Attention单词。这是符合这个概念激活在SMG与注意力放在我们的扫描高度重视话说到“焦点关注”根据Embedded-Processes模型。研究群体的空间位置更为详细地激活,激活是覆盖到每个参与者的个体解剖扫描。这participant-by-participant解剖定位显示峰值激活位于左侧SMG 14个人(12)为86%,并在合适的SMG 64%的参与者。如表所示2,左半球激活是完全孤立的SMG听众的36%,而在50%,活动也从SMG蔓延到临近的壁内的沟(IPS)。相比之下,激活的主要集中在右半球是变量,本地化的SMG 50%的参与者,在角形脑回(AG) 29%的参与者,21%的参与者和IPS。的更大的变化可能反映了更大的变化后右大脑半球内的解剖标志为我们的参与者。
左半球 右半球
主要的焦点 二次传播 主要的焦点 二次传播
S1 SMG “诱导多能性” SMG AG)
S2 SMG - - - - - - AG) SMG / IPS
S3 SMG “诱导多能性” SMG “诱导多能性”
S4 SPL “诱导多能性” AG) SMG / IPS
S5 SMG “诱导多能性” SMG “诱导多能性”
S6 SMG “诱导多能性” SMG AG)
S7 SMG “诱导多能性” SMG “诱导多能性”
S8 SMG “诱导多能性” SMG “诱导多能性”
S9 “诱导多能性” SMG “诱导多能性” SMG
S10 SMG - - - - - - “诱导多能性” SMG
S11 SMG - - - - - - SMG - - - - - -
S12 SMG - - - - - - “诱导多能性” - - - - - -
向 SMG - - - - - - AG) SMG / IPS
S14系列 SMG “诱导多能性” AG) SMG / IPS
AG:角形脑回(BA39);“诱导多能性”:壁内的沟(BA40/7);SMG: supramarginal回(BA40);SPL:顶叶小叶(BA7)。
表2
地区重点和顶叶roi与二次传播高度重视条件的14个科目。

这些空间激活模式相比以前编码高度重视话说,激活后顶叶皮层的主要位点新单词与延迟BA39活动;特别是AG)和相邻的部分后颞中回(pMTG)在两个半球(图2(e);表3)。左顶叶的活动集中在AG) 64%的参与者14个人(9)与附加活动扩散到激活成pMTG峰值。在右顶叶,主要的焦点是常常在pMTG居中(64%)比AG(36%)(表3)。因此,大胆的激活有关新单词是明显更多的腹侧和后壁之前激活模式编码高度重视单词。此外,时间的新正确的词语活动后顶叶皮层的,是类似于观察空腹血糖异常新单词(比较图2(c)和2(e))。这一发现表明,右BA39激活的时间可能是一个重要的决定因素在不同的刺激情况下表示在这一地区。时间差异可能反映了该组件的两个截然不同的功能角色frontoparietal关注网络处理先前编码(高度重视)单词和新编码(新)字。一种可能性是,BA39可能反映了增加时间的延迟反应需要访问语义内容与此相关新单词(55),或者,激活可能更直接处理有关小说事件(3]。
左半球 右半球
主要的焦点 二次传播 主要的焦点 二次传播
S1 AG) pMTG pMTG - - - - - -
S2 SMG AG) pMTG - - - - - -
S3 AG) pMTG pMTG - - - - - -
S4 AG) pMTG pMTG - - - - - -
S5 AG) pMTG pMTG AG)
S6 AG) pMTG pMTG - - - - - -
S7 SMG AG) AG) pMTG
S8 AG) pMTG AG) pMTG
S9 AG) pMTG pMTG - - - - - -
S10 SMG AG) AG) - - - - - -
S11 AG) pMTG pMTG - - - - - -
S12 SMG AG) AG) - - - - - -
向 SMG AG) AG) pMTG
S14系列 AG) pMTG pMTG - - - - - -
AG:角形脑回(BA39);pMTG:后颞中回(BA39);SMG: supramarginal回(BA40)。
表3
地区重点和顶叶roi与二次传播新条件的14个科目。

基于这些结果,我们提出一个神经解剖学的框架,它包含两个子网腹frontoparietal注意流,如图3。相对早发性激活先前编码字BA40 BA47显示这个子网(图的早期注意力的作用3,红色通道),而延迟时间的新词反应BA39 BA47可以反映一个单独的腹侧通路的活动相关的小说文字刺激(主要是自下而上的处理绿色通道)。因此我们的结果与先前的研究一致,腹侧顶叶皮层在基于语言任务中起着举足轻重的作用37,55- - - - - -57]。顶叶活动已经找到更可靠的工作记忆的研究比显式的回忆(15,58- - - - - -60),和我们的研究结果也与这些研究结果一致。此外,我们的研究在编码阶段(图1),对BA40当时激活我们的口头刺激的话第一个编码(39]。记忆阶段在目前研究的结果表明,BA40被激活在检索,发现强烈符合transfer-appropriate处理模型(10,25,29日- - - - - -31日,61年- - - - - -63年]。我们建议正确的早期选择性激活BA40服务启动研究词语的无意记忆让他们重回“关注的焦点”,建立了早些时候在编码(13,64年- - - - - -66年]。


图3
高度重视 高度重视 Low-attention 1 神经解剖学的右脑细心聆听之类的网络模型。frontoparietal通路都属于该腹侧,“自下而上”,关注流(见文本)。流处理单词(红色通道)连接在顶叶BA40小叶(IPL)和BA47额下回(IFG)。小说刺激delayed-activation流(绿色通道)显示了在IPL和BA47 BA39 IFG之间的关系。红流进行处理单词在右额叶中回另一个额组件(生产厂),似乎扮演一个角色在以后postretrieval处理(见文本)。反应的话不是在顶叶皮层观察到,但在场BA9 BA47,以及在双边前脑岛(BA13)和背侧前扣带/补充运动区(BA6)(表)。

4所示。结论

总之,我们的数据支持功能框架的大脑区域参与识别单词也敏感的水平时注意单词最初编码。结构模型生成的从我们的结果如图3。我们的数据是一致的,”关注的焦点集中在对SMG (BA40),但我们也发现了一个额地区对DLPFC (BA9/46)符合postretrieval处理的“Attention-to-Memory”功能。其他额地区(左DLPFC)在编码,对注意力操作回应同样的两个研究词的类别以及新编码(新)字。因此离开DLPFC中的模式是符合执行控制等其他认知过程的关注,不会将不同词的类别。一个关键的结果是,口语是无意中编码一次,后续检索这个词的最初水平的注意指向的函数在编码的时候这个词。这是一致的观念,关注关键不仅高效编码的单词到内存中,但它也有助于保持所需的信息从记忆的成功的检索信息。

确认

这项研究是由国立卫生研究院的资助支持/国家耳聋和其他沟通障碍研究所(K01 DC008812)托马斯·a·克里斯坦森。

引用

  1. 堡,a . m . h . Giard、y Mouchetant-Rostaing和j . Pernier“人类听觉选择性注意的神经生理学机制。”生命科学前沿5卷,D84-D94, 2000页。视图:谷歌学术搜索
  2. c·d·弗里斯和k . j . Friston丘脑的角色在“自顶向下”调制的声音,“科学杂志,4卷,不。3、210 - 215年,1996页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  3. m . Corbetta和g·l·舒尔曼的注意力在大脑中控制”神经系统科学自然评论,3卷,不。3、201 - 215年,2002页。视图:谷歌学术搜索
  4. 麻省理工学院波斯纳和m . k . Rothbart”研究关注网络模型为一体的心理科学,”年度回顾的心理学,卷。58岁的1,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  5. a梅辛杰卖力地m·a·列别捷夫,j·d·克莱里克和s . p .明智的“多任务注意力和记忆力功能的灵长类动物前额叶皮层,“神经科学杂志》上卷,29号17日,第5653 - 5640页,2009年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  6. t·a·波尔克·r·m·德雷克j。j密切相关,m . r .史密斯和e·e·史密斯,“注意提高相关特性和抑制的神经处理处理不相干的人类特性:功能性磁共振成像研究stroop任务,”神经科学杂志》上,28卷,不。51岁,13786 - 13792年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  7. w·a·Freiwald“关注对象的特性,认知科学趋势,11卷,不。11日,第454 - 453页,2007年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  8. r .自己e . Ciaramelli i r·奥尔森和m .以及“顶叶皮层和情景记忆:注意力账户,”神经系统科学自然评论,9卷,不。8,613 - 625年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  9. a·巴德利,“幻数和情景缓冲区,”行为和大脑科学,24卷,不。1,第118 - 117页,2001。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  10. r·德西蒙和j·邓肯“选择性视觉注意的神经机制,”年度回顾神经科学18卷,第222 - 193页,1995年。视图:谷歌学术搜索
  11. n李维,“分心和困惑?:选择性注意负载下。”认知科学趋势,9卷,不。2、75 - 82年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  12. n·考恩,w . Lichty, t·r·格罗夫”属性内存无人语音音节,“实验心理学杂志:学习、记忆和认知,16卷,不。2、258 - 269年,1990页。视图:谷歌学术搜索
  13. n·考恩”,视觉和听觉工作记忆容量,”认知科学趋势,卷2,不。3、77 - 78年,1998页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  14. n . Cowan”embedded-processes工作记忆模型”工作记忆模型:机制积极维护和执行控制Ed, a,页。62 - 101年,剑桥大学出版社,1999年纽约,纽约,美国。视图:谷歌学术搜索
  15. j . m . Chein s . m . Ravizza和j·a . Fiez”使用工作记忆的神经影像学评估模型和对语言处理的影响,“神经语言学期刊,16卷,不。4 - 5,315 - 339年,2003页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  16. d . LaBerge”,持续关注和顶树突活动经常性的电路,”大脑研究评论,50卷,不。1,第99 - 86页,2005。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  17. A . n .科恩d . Li莫菲特et al .,“抽象工作记忆的神经区域,”认知神经科学杂志》,23卷,不。10日,2852 - 2863年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  18. r .自己“情景记忆的作用,顶叶区域检索:双重注意的过程假设,”这项研究,46卷,不。7,1813 - 1827年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  19. e . Ciaramelli c·l·格雷迪和m .以及“自顶向下和自底向上的注意记忆:一个假设(原子)后顶叶皮层的作用在内存中检索”这项研究,46卷,不。7,1828 - 1851年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  20. e . Ciaramelli c . Grady b·莱文j .想像和m .以及“自顶向下和自底向上的注意到内存中分离后顶叶皮层:神经影像学和神经心理学的证据,”神经科学杂志》上,30卷,不。14日,第4956 - 4943页,2010年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  21. m . Wimber h·j·海因策,a . Richardson-Klavehn”不同frontoparietal网络奠定了后来感知识别启动和情景识别记忆,”神经科学杂志》上,30卷,不。40岁,13272 - 13280年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  22. m . r . Uncapher公元瓦格纳,“后顶叶皮层和情景编码:从fMRI随后的记忆效应和dual-attention理论见解,“学习和记忆的神经生物学,卷91,不。2、139 - 154年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  23. 公元瓦格纳,b·j·香农。卡恩和r·l·巴克纳“情景记忆检索,顶叶贡献”认知科学趋势,9卷,不。9日,第453 - 445页,2005年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  24. k . l . Vilberg m·d·拉格,“记忆检索和顶叶皮层:审查的证据从防卫的角度来看,“这项研究,46卷,不。7,1787 - 1799年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  25. r .自己和l .尼伯格”成像认知II: 275宠物的经验回顾和功能磁共振成像研究,“认知神经科学杂志》,12卷,不。1,1-47,2000页。视图:谷歌学术搜索
  26. k·a·佩拉和公元瓦格纳,“观察经验的转换到内存中,认知科学趋势》第六卷,没有。2、93 - 102年,2002页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  27. d . Gaffan“广泛的皮质网络是一种基于记忆和注意力,”科学,卷309,不。5744年,第2173 - 2172页,2005年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  28. r·亨森,”人类颞叶的功能磁共振成像研究的原子力与识别记忆相关活动,“实验心理学季刊B,卷。58岁的没有。3 - 4、340 - 360年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  29. 依斯金纳和m·a·费尔南德斯,”神经关联的回忆和熟悉:回顾神经影像学和病人数据,”这项研究,45卷,不。10日,2163 - 2179年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  30. 依斯金纳,m·a·费尔南德斯和c·l·格雷迪”记忆网络支持的努力获取成功检索完整的条件下,分散注意,”实验心理学卷,56号6,386 - 396年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  31. m·e·惠勒和r·l·巴克纳“Functional-anatomic记住和了解相关”科学杂志,21卷,不。4、1337 - 1349年,2004页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  32. k . s . e . b . a . Shaywitz Shaywitz r·普et al .,“注意功能的神经结构组件的语言处理任务,”科学杂志,13卷,不。4、601 - 612年,2001页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  33. a . l . w . Bokde m·a·泰胃美r·b·弗里德曼和b·霍维兹”期间额皮层的功能交互处理的单词与单词类似的刺激,“神经元,30卷,不。2、609 - 617年,2001页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  34. c . j . Fiebach j . Rissman和m . D 'Esposito”调制inferotemporal皮层激活在言语工作记忆的维护,“神经元,51卷,不。2、251 - 261年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  35. j . a . Fiez和s·e·彼得森的神经影像学研究阅读,”这个词美国国家科学院院刊》上的美利坚合众国,卷95,不。3、914 - 921年,1998页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  36. a . n . herbst m·a . Mintun r·d·内和j·t·贝克尔”区域脑血流量在词和非言词阅读,”人类大脑图谱,5卷,不。2、84 - 92年,1997页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  37. k·b·麦克德莫特·e·彼得森,j·m·沃森和j·g·奥杰曼”的过程识别区域优先关注语义和语音激活使用功能性磁共振成像的关系,“这项研究第41卷。。3、293 - 303年,2003页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  38. k . Hugdahl r . Westerhausen k . Alho梅德韦杰夫,m·莱恩和h . HAmAlAinen”的关注和认知控制:展开的两耳分听故事:认知和神经科学,”斯堪的纳维亚心理学杂志上的,50卷,不。时间为1页。月11日至22日,2009年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  39. t·a·克里斯坦森,s m .公诉m . Kittleson, j·l·洛克伍德·e·普兰特,“大脑皮层和皮层下贡献细心处理的言论,”Neuroreport,19卷,不。11日,第1105 - 1101页,2008年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  40. g·h·格洛弗和c . s .法律”的螺旋式/大胆fMRI提高信噪比和敏感性降低工件,”磁共振医学,46卷,不。3、515 - 522年,2001页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  41. j . Talairach和p . Tournoux人类大脑的平面立体定位地图蒂米,纽约,纽约,美国,1988年。
  42. r·w·考克斯,“AFNI:软件分析和可视化功能磁共振神经,”计算机和生物医学研究卷,29号3、162 - 173年,1996页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  43. a·巴德利”,工作记忆的分离。”美国国家科学院院刊》上的美利坚合众国,卷93,不。24日,第13472 - 13468页,1996年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  44. c . Jacquemot和s·k·斯科特,“语音短时记忆和语言之间的关系处理?”认知科学趋势,10卷,不。11日,第486 - 480页,2006年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  45. g·希科克和d . Poeppel背侧和腹侧流:一个框架的理解方面语言的功能解剖学,”认知,卷92,不。1 - 2、67 - 99年,2004页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  46. g·希科克和d . Poeppel语音处理的皮层组织。”神经系统科学自然评论,8卷,不。5,393 - 402年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  47. p·贝林,r . j . Zatorre p . Lafaille阿哈德p, b·派克,“Voice-selective地区人类听觉皮层,”自然,卷403,不。6767年,第312 - 309页,2000年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  48. j . Crinion r·特纳a甘et al .,“双语大脑语言控制,”科学,卷312,不。5779年,第1540 - 1537页,2006年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  49. c . c . s . k . Scott空白,s . Rosen和r . j . s .明智”的识别途径理解演讲的左颞叶,”大脑,卷123,不。12日,第2406 - 2400页,2000年。视图:谷歌学术搜索
  50. s . k . Scott“听觉processing-speech、空间和听觉对象”目前在神经生物学的观点,15卷,不。2、197 - 201年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  51. 答:a . Zekveld d . j . Heslenfeld j . m . Festen和r,判给史库禾温“自顶向下和自底向上流程在言语理解,”科学杂志,32卷,不。4、1826 - 1836年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  52. m·d·拉格r n a·亨森和w·g·k·罗伯,“在前额叶皮层神经相关的检索处理识别和排除任务,”这项研究第41卷。。1,40-52,2003页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  53. p·c·弗莱彻,t . Shallice c·d·弗里斯r . s . j . Frackowiak r·j·多兰,“前额叶皮层的功能角色情景记忆:II。检索”,大脑,卷121,不。7,1249 - 1256年,1998页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  54. k·b·麦克德莫特·t·c·琼斯·e·彼得森,s . k . Lageman和h l . Roediger”检索成功伴随着增强激活前前额叶皮层在识别记忆:一个与事件相关功能磁共振成像研究,“认知神经科学杂志》,12卷,不。6,965 - 976年,2000页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  55. m . l . Seghier e·费根和c j .价格”功能细分在左角回默认网络的语义系统满足和发散,”神经科学杂志》上,30卷,不。50岁,16809 - 16817年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  56. j·t·贝克·d·k·安德鲁,j . A . Fiez”评论的功能定位语音工作记忆的存储子系统,“大脑与认知第41卷。。1,27-38,1999页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  57. s . m . Ravizza m·r·德尔珈朵j . m . Chein j·t·贝克尔和j·a . Fiez”功能让在顶叶皮层在言语工作记忆,”科学杂志,22卷,不。2、562 - 573年,2004页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  58. v . j . Schmithorst s . k .荷兰,e·普兰特”扩散张量成像显示脑白质微结构与听觉处理能力的相关性,”耳朵和听力32卷,第167 - 156页,2011年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  59. m·e·惠勒和r·l·巴克纳”功能组件之间的分裂的记忆:控制、陈旧,和内容,“神经科学杂志》上,23卷,不。9日,第3880 - 3869页,2003年。视图:谷歌学术搜索
  60. j . A . Fiez e·A·Raife d . A . Balota j·p·施瓦兹,m . e . Raichle s e·彼得森,”一个正电子发射断层扫描研究短期维护的口头信息,“神经科学杂志》上,16卷,不。2、808 - 822年,1996页。视图:谷歌学术搜索
  61. t . Shallice p·弗莱彻,c·d·弗里斯·Grasby r . s . j . Frackowiak r·j·多兰,“与收购相关的大脑区域和检索语言情景记忆,”自然,卷368,不。6472年,第635 - 633页,1994年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  62. j . Jonides e·h·舒马赫e·e·史密斯et al ., "顶叶皮层在言语工作记忆的作用,“神经科学杂志》上,18卷,不。13日,5026 - 5034年,1998页。视图:谷歌学术搜索
  63. 阿哈德r . j . Zatorre m . Bouffard p, p·贝林,“在哪里”,“在人类听觉皮层?”自然神经科学,5卷,不。9日,第909 - 905页,2002年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  64. j·d·约翰逊,s·g·r·McDuff m·d·拉格和k·a·诺曼”回忆、熟悉和皮质恢复:multivoxel模式分析,“神经元,卷63,不。5,697 - 708年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  65. n·考恩和n . l .木”约束意识,关注、处理和记忆:最近的一些调查和忽略的演讲,“意识与认知》第六卷,没有。2 - 3、182 - 203年,1997页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  66. n·考恩”,激活、注意力和短期记忆,”记忆与认知,21卷,不。2、162 - 167年,1993页。视图:谷歌学术搜索

版权©2012年托马斯·a·克里斯腾森等。这是一个开放的分布式下文章知识共享归属许可,它允许无限制的使用、分配和复制在任何媒介,提供最初的工作是正确引用。

更多相关文章

1293年 的观点 | 591年 下载 | 3 引用
PDF 下载引用 引用
下载其他格式更多的
ePub
XML
订单打印副本订单

相关文章

我们致力于分享发现相关COVID-19尽可能快速和安全。任何作者提交COVID-19纸应该通知我们help@hindawi.com以确保他们的研究顺利和尽快预印本服务器上可用。我们将提供无限的豁免的出版费用接受COVID-19相关文章。注册在这里作为一个评论家,帮助快速新提交。