Neureport｜形状和空间信息在外侧前额叶皮层的传递和转换

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形状和空间信息在我们执行日常行为任务中被广泛地使用。这些信息由感觉器官收集，并经过感觉系统的一系列加工，最终被传递到外侧前额叶皮层（LPFC）进行整合，进而辅助/指导认知功能和运动的执行。然而，这两种信息在LPFC的传递和整合形式，以及其与LPFC内部结构的关系一直存在争议。唐华等人通过训练猕猴执行基于形状和基于动作的强化学习任务，并结合多通道电生理技术研究了这一问题。研究表明形状和空间信息会依据任务的需求而进行互相转换，并且这种信息的转换在LPFC的腹-背侧和头-尾部的强度不同，形成了定向的信息流。本研究在介观尺度上验证了外侧前额叶皮层的功能组织形式，并且首次阐明了形状-空间信息在外侧前额叶皮层内的整合形式。

时间导览：

  Neureport

00:00-01:00	嘉宾学术背景介绍
01:01-06:00	研究背景
06:01-10:18	研究方法及范式
10:19-43:42	研究问题及结果
43:43-46:22	总结及致谢

报告嘉宾：

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唐华 (Hua Tang)

本科和博士毕业于南昌大学，曾在维克森林大学访学。

目前在美国国立卫生研究院（NIH）从事博士后研究，通过多通道胞外电生理、光纤记录技术和数学模型研究猕猴大脑高级功能的神经基础。研究方向为（强化）学习和（工作）记忆的皮层-皮层下结构的神经环路机制。科研之余喜欢撰写科普，作品多次被知名科普杂志和媒体转载。

想了解嘉宾的更多研究，请访问：https://www.researchgate.net/profile/Hua-Tang-8

论文题目：

Reward-related choices determine information timing and flow across macaque lateral prefrontal cortex

文章摘要：

Prefrontal cortex is critical for cognition. Although much is known about the representation of cognitive variables in the prefrontal cortex, much less is known about the spatio-temporal neural dynamics that underlie cognitive operations. In the present study, we examined information timing and flow across the lateral prefrontal cortex (LPFC), while monkeys carried out a two-armed bandit reinforcement learning task in which they had to learn to select rewarding actions or rewarding objects. When we analyzed signals independently within subregions of the LPFC, we found a task-specific, caudo-rostral gradient in the strength and timing of signals related to chosen objects and chosen actions. In addition, when we characterized information flow among subregions, we found that information flow from action to object representations was stronger from the dorsal to ventral LPFC, and information flow from object to action representations was stronger from the ventral to dorsal LPFC. The object to action effects were more pronounced in object blocks, and also reflected learning specifically in these blocks. These results suggest anatomical segregation followed by the rapid integration of information within the LPFC.

原文信息：

  Neureport

H. Tang, R. Bartolo, B. B. Averbeck, Reward-related choices determine information timing and flow across macaque lateral prefrontal cortex. Nat Commun 12, 894 (2021).

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-20943-9 

文章解读：

特邀主持人：

  Neureport

周阳 (Yang Zhou)

研究员，北京大学心理与认知科学学院、北大-清华生命科学联合中心、北京大学麦戈文脑科学研究所。

联系方式：[e-mail]

制作人员：

  Neureport

嘉宾：唐华博士

主持人：周阳博士

策划：Ziyi

视频剪辑：林阳

海报封面：胡小胡

排版：光影如墨

关于我们

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