7テスラfMRIを用いたヒト皮質下の作業記憶更新プロセスの調査

増加する研究により、ドーパミンが作業記憶の更新に関与しており、線条体が作業記憶ゲーティングのサブプロセスにおいて重要な役割を果たしていることが示唆されています。本研究では、リファレンスバックタスクと超高磁場7テスラ機能的磁気共鳴画像法（fMRI）を用いて、皮質下、特にドーパミン作動性の関与を作業記憶更新サブプロセスで調査しました。皮質下におけるBOLD感度の最適化されたスキャンプロトコルを使用したところ、作業記憶ゲートの開放中に皮質下の活性化の証拠は見られず、主に前頭頭頂ネットワーク領域での活性化が観察され、線条体ゲーティングメカニズムのアイデアに挑戦しました。しかし、ゲートの閉鎖中には皮質下の活性化が観察されました。さらに、準備完了モードでは、大規模に広がった皮質下の活性化が示され、基底核が特に作業記憶ゲートを制御するのではなく一般的な更新プロセスに関与していることを示唆しました。さらに、新しい情報を作業記憶に代入すると、線条体、視床、前頭前野とともにドーパミン産生中脳領域での活性化が引き起こされ、(潜在的な)ドーパミン作動性活動によって駆動される可能性のある基底核-視床-皮質ループの関与が示されました。これらの知見は、作業記憶の更新に関与する皮質下領域の理解を深め、ゲートの開放から代入、つまり中脳駆動の更新プロセスに焦点を移すことを促します。