触覚作業記憶における前頭前野と体性感覚皮質の因果的役割

本研究では、振動性作業記憶における行動性能を持つ、両側原発性体性感覚皮質（SI）、後頭頂皮質（PPC）、および前頭前野（PFC）における活動を結び付ける因果証拠を検索しました。参加者は振動触覚遅延マッチング対サンプルタスクを実行し、一方、シングルパルス経頭蓋磁気刺激（SP-TMS）は、これらの皮質領域に、振動活動刺激の開始後100、300、600、1600、および1900ミリ秒で適用されました。（200ミリ秒の期間）。私たちの実験では、早期遅延（100および200ミリ秒）での反対側のSIを超えるSP-TMは、タスクのパフォーマンスの精度を悪化させ、遅延遅延（1600および1900ミリ秒）で同側SI上のそのような悪化効果も誘発しました。さらに、同じメンテナンス段階（1600ミリ秒）での反対側のDLPFC上のSP-TMSによって引き起こされる効果の悪化は、同側SI上のSP-TMSによって引き起こされる効果と相関しており、遅延遅延中に同側SIで保持されている情報が可能性があることを示しています。DLPFCに関連付けられます。まとめると、これらの結果は、対側と同側のSISの両方が触覚WMに関与しており、反対側のDLPFCが目標指向の作用のために対側SIおよび同側SIをブリッジすることを示唆しています。

In the present study, we searched for causal evidence linking activity in the bilateral primary somatosensory cortex (SI), posterior parietal cortex (PPC), and prefrontal cortex (PFC) with behavioral performance in vibrotactile working memory. Participants performed a vibrotactile delayed matching-to-sample task, while single-pulse transcranial magnetic stimulation (sp-TMS) was applied over these cortical areas at 100, 200, 300, 600, 1600, and 1900 ms after the onset of vibrotactile stimulation (200 ms duration). In our experiments, sp-TMS over the contralateral SI at the early delay (100 and 200 ms) deteriorated the accuracy of task performance, and over the ipsilateral SI at the late delay (1600 and 1900 ms) also induced such deteriorating effects. Furthermore, deteriorating effects caused by sp-TMS over the contralateral DLPFC at the same maintenance stage (1600 ms) were correlated with the effects caused by sp-TMS over the ipsilateral SI, indicating that information retained in the ipsilateral SI during the late delay may be associated with the DLPFC. Taken together, these results suggest that both the contralateral and ipsilateral SIs are involved in tactile WM, and the contralateral DLPFC bridges the contralateral SI and ipsilateral SI for goal-directed action.