前頭頭頂およびCingulo-opercularネットワークは、作業記憶の制御において分離可能な役割を果たします

磁気脳波を使用して、作業記憶（WM）のトップダウン制御中に皮質活動の時空間的ダイナミクスを特徴付けました。FMRIの研究では、以前はWMを制御する前頭頂部とCingulo-opercularネットワークの両方が関係していましたが、それぞれの貢献は不明です。私たちのタスクでは、WMアレイ内の関連アイテムがメモリアレイの前またはメンテナンス期間中に発生し、WMの前向きと遡及的制御の直接的な比較を提供する空間的キューが発生しました。どちらの場合も、キューに続いて前頭頭頂ネットワークが活性化されましたが、再集計に続いてこの活性化は一時的であり、Cingulo-Opercular Networkの活性化によって引き継がれることがわかりました。また、視覚/頭頂皮質におけるアルファ活性のトップダウン変調の時間経過を特徴付けました。この変調は、後頭蓋ネットワークの活性化と並行して発生した再装備後の一時的なものでした。前頭頭頂ネットワークは、準備的な注意と記憶内の方向の両方で、感覚皮質の活動のトップダウン変調に関与していることをお勧めします。対照的に、Cingulo-Opercularネットワークは、おそらくメモリの出力ゲーティングに関連する認知制御において、より下流の役割を果たします。

We used magnetoencephalography to characterize the spatiotemporal dynamics of cortical activity during top-down control of working memory (WM). fMRI studies have previously implicated both the frontoparietal and cingulo-opercular networks in control over WM, but their respective contributions are unclear. In our task, spatial cues indicating the relevant item in a WM array occurred either before the memory array or during the maintenance period, providing a direct comparison between prospective and retrospective control of WM. We found that in both cases a frontoparietal network activated following the cue, but following retrocues this activation was transient and was succeeded by a cingulo-opercular network activation. We also characterized the time course of top-down modulation of alpha activity in visual/parietal cortex. This modulation was transient following retrocues, occurring in parallel with the frontoparietal network activation. We suggest that the frontoparietal network is responsible for top-down modulation of activity in sensory cortex during both preparatory attention and orienting within memory. In contrast, the cingulo-opercular network plays a more downstream role in cognitive control, perhaps associated with output gating of memory.