听觉-前额叶回路中神经元活动动态、时序以及感觉与决策相关信息的传递过程

《Nature Communications》：Neuronal dynamics, timing, and flow of sensory and choice-related information in auditory-prefrontal circuitry

　　

摘要

听觉决策需要通过将外部刺激与内部认知过程相结合，将感官输入转化为有意义的决策。传统的层级模型认为信息是按顺序处理的，即初级感觉区域将感官信息传递给更高阶的区域，由其负责处理决策相关任务。然而，这种顺序层级结构是否能够完全体现大脑皮层的动态特性仍不清楚。在此，我们分析了两只雄性猕猴在执行空间听觉决策任务时，其初级听觉皮层（A1）和背外侧前额叶皮层（PFC）的同步神经元活动。分析结果显示出明确的时间层级结构：感官信息是从A1单向传递到PFC的，而与决策相关的信息则存在双向传递，首先从PFC传递到A1，随后又从A1反馈回PFC。这些发现突破了传统的层级假设，表明在决策过程中A1和PFC之间存在循环互动，为理解大脑皮层中感官与认知过程的整合提供了新的视角。