Amarengo

Articles and news

kädellisten lateraalinen etuotsalohko koodaa ärsykevärejä ja niiden käyttäytymisrelevanssia match-to-sample-tehtävässä

paikalliset kenttäpotentiaalit kirjattiin kahden makakin lateraalisen etuotsalohkon alueelta 8AV/45, jotka suorittivat viivästyneen match-to-sample-tehtävän. Tehtävä edellytti, että eläimet raportoivat tulitikkuärsykkeiden läsnäolosta ja jättävät huomiotta ei-yhteensopivat ärsykkeet. Yhden ominaisuuden kokeissa tulitikut oli tunnistettava testin yhden ärsykeominaisuuden (väri tai liike) perusteella. Konjunktiokokeissa kaksi ominaisuutta (väri ja liike) oli sovitettava näyteärsykkeeseen. Eläimet ilmoittivat vastaavansa ärsykkeisiin painamalla käsikäyttöistä painonappia, ja niiden oli estettävä tällainen vaste, jos ne eivät olleet tulitikkuja. He saivat nestemäisen palkkion molemmista testiärsykkeiden oikeista vasteista. Kolme tehtävän edellytykset olivat satunnaisesti interleaved ja featural ominaisuudet näyte ärsyke cued Eläimet noin tehtävän tyyppi kokeen (Kuva. 1 A).

Kuva 1
kuva1

viivästynyt tulitikkutehtävä apinoille. A) Eläimet aloittivat yksilöllisen kokeen kiinnittämällä keskuskiinnityskohdan ja vapauttamalla painonupin. Seuraavaksi näytettä esitettiin 1 sekunnin ajan. Näytteessä kirjoitettiin apinoille koetyyppi (joko Konjunktio-matching, motion-matching tai color-matching). Näyteärsyke sisälsi samanaikaisesti olennaiset visuaaliset ominaisuudet (värit ja/tai liike), jotka oli muistettava ja sitten sovitettava testiärsykkeeseen. Stokastinen liike tai harmaa väri viestitti, että kyseinen ominaisuus ei ollut ajankohtainen. Vaihtelevan viiveen (800-1600 ms) jälkeen esitimme testiärsykettä 250 ms: lle. testi liikkui aina koherentisti kardinaalisuuntaan ja väritettiin aina yhdellä neljästä isoluminantista. Eläimet vastasivat painamalla vastepainiketta, kun testiärsyke vastasi näytteen ominaisuutta tai ominaisuuksia, ja ne saivat nestemäisen palkinnon oikeiden vastausten jälkeen. Jos testi ei vastannut näytettä, Eläimet palkittiin siitä, että ne eivät reagoineet 600 ms: n kuluessa testiärsykkeiden alkamisesta. Silmien kiinnittyminen oli säilytettävä koko näyte -, viive-ja testivaiheen ajan. (B) tallennimme paikallisia kenttäpotentiaaleja lPFC: stä lähteneistä eläimistä kroonisesti istutettujen 96-kanavaisten mikroelektrodijärjestelmien avulla. Molempien eläinten osalta analysoimme samanaikaisesti tallennetut tiedot kaikista käytettävissä olevista kanavista. Piirrokset: Klaus Lamberty, Deutsches Primatenzentrum GmbH. (C) olemme mielivaltaisesti ryhmitelty värit ja liikkeen suuntiin paria ominaisuuksia. Näin varmistettiin, että testiesittelyn aikana tavoiteesittelyn todennäköisyys oli 50 prosenttia.

Eläimet käyttivät molempia kohdeominaisuuksia konjunktion sovittamiseen

analysoimme ensin molempien eläinten käyttäytymisen suorituskyvyn erikseen kunkin mahdollisen testiärsyke-konfiguraation osalta kussakin käyttäytymiseen liittyvässä tehtävässä. Conjunktion-match-tehtävässä testiärsyke voi epäsuhtaa näytteen ominaisuudet sekä liikkeessä että värissä tai vain yhdessä ominaisuudessa, jolloin apinoiden käyttäytymisstrategian perusteellinen analyysi on mahdollista. Tätä tarkoitusta varten ryhmittelimme konjunktiotehtävän epäsuhtakokeet niiden kolmen tyypin (ts. color -, motion-ja complete-mismatch) ja sitten erikseen verrata niitä match kokeet laskea herkkyys indeksit d’. Tämän avulla voidaan arvioida, kuinka paljon kukin visuaalinen ominaisuus vaikuttaa apinoiden käyttäytymiseen yhdessä ottelukokeiden aikana.

odotetusti havaitsimme, että apinoiden herkkyys erottaa ärsykkeet oli huomattavasti pienempi, kun vain yksi näköominaisuuksista muodosti eron tulitikkuärsykkeiden ja ei-tulitikkuärsykkeiden välillä. Tämä vaikutus oli läsnä sekä apinoilla että molemmilla ominaisuuksilla (n = 16 ja N = 25 istuntoa apinoiden EDG: llä ja SUN: lla; motion: p = 1.6 e-5 ja p = 2.4 e-15; color: p = 3.4 e-15 ja p = 5.1 e-16, kaikki parilliset t-testit; Fig. 2 A). Monkey EDG osoitti puolueellisuutta käyttää liiketiedot hänen päätöksessään, kuten osoittaa huomattavasti suurempi d ’ kokeissa, joissa vain liike oli merkitystä, verrattuna väri-informaatiota (p = 7.3 e-10, pari-näyte t-testi, N = 16 istuntoja). Monkey SUN puolestaan ei osoittanut tällaista vinoumaa (p = 0.23, pariksi-näyte t-testi väri – ja liike – relevanttia konjunktion trial suorituskykyä, N = 25 istuntoja; Kuva. 2 A).

kuva 2
kuva2

sekä värillä että liikkeen ominaisuuksilla oli merkitystä apinan käytöksen kannalta. A) Herkkyysindeksit d’ laskettiin erikseen kullekin tehtävään liittyvälle ärsyke-ominaisuudelle. Yhdessä kokeissa, vertasimme vastauksia kohde ärsykkeitä vastaavat sekä näytteen ominaisuuksia (väri ja liike) vasteet ei-kohde ärsykkeitä vastaavat joko ei mitään, tai vain yksi ominaisuus. Vertasimme näitä arvoja herkkyyteen yksittäisissä tehtäväkokeissa,joissa vain yksi visuaalinen piirre oli käyttäytymiseen liittyvä. Virhepalkit edustavat keskivirheitä n = 16 ja N = 25-istunnoissa monkey EDG: n ja Sunin osalta. Tähdet kertovat merkittävistä eroista. (B) Mediaanireaktioajat, jotka on merkitty erikseen sekä etsittyjä ominaisuuksia vastaaville ärsykkeille (osumat yhdessä-kokeissa), joko väriä tai liikettä vastaaville ärsykkeille tai mitään näyteominaisuuksia vastaaville ärsykkeille (väärät hälytykset). Nämä tiedot on piirretty ominaisuuksien vastaavuuden funktiona, ja ne sisältävät siten osumakokeita ja vääriä hälytyksiä, kuten pylväsmerkinnät osoittavat. Virherivit osoittavat ensimmäisen ja kolmannen kvartiilin alueen.

vertasimme myös tehtävän suoritusta suoritukseen interleaved-yksikäsitteisissä kokeissa, joissa näytteessä oli vain yksi ominaisuus (väri tai liike). Näissä kokeissa näyteärsyke oli joko harmaa, jolloin apinat eivät huomioineet väriä ja vastasivat vain näytteen liikettä testiin (liiketehtävä), tai näyteärsyke liikkui epäjohdonmukaisesti satunnaisiin suuntiin, jolloin apinat sivuuttivat testin liikkeen ja vastasivat vain näytteen väriä testiin (väritehtävä). Kriittisesti testiärsyke liikkui aina yhteen neljästä suunnasta ja sillä oli yksi neljästä väristä(Kuva. 1 A). Niinpä apinoiden oli jätettävä huomiotta testin tehtävä-epäoleellinen piirre ja perustettava päätöksensä vain asiaan liittyvään ominaisuuteen (Kuva. 2 A).

apinoiden käyttäytymissuoritus kahdessa yksitoimisessa tehtävässä oli samanlainen, joskin hieman heikompi kuin vain yhden ominaisuuden yhteydessä tehdyissä kokeissa (P = 0, 001 ja p = 0, 77 color vs. color-kontrollikokeissa ja apinoiden EDG ja SUN-kokeissa; ja P = 2, 8 e-5 ja p = 1, 7 e-6 motion vs. motion-control-kokeissa, kaikki parinäytteen t-testit, N = 16 ja N = 25 istuntoa EDG: llä ja Sunilla).

Kuvassa 2b on niiden kokeiden reaktioajat, joissa apinat ilmoittivat koe-ärsykkeen vastaavana (ts.osumakokeet ja väärät hälytykset). Normalisoimme reaktioajat nopeuteen laskemalla yksittäisten viiveiden vastavuoroisuuden ja testasimme sitten kahden näytteen t-testeillä ryhmien välisiä eroja. Konjunktiotehtävän osalta havaitsemme, että vääriä hälytyksiä edeltävät merkittävästi pidemmät reaktioajat kuin hit-kokeet sekä eläimillä että kaikissa hit-testien ja minkä tahansa tyyppisten väärien hälytysten vertailuissa (EDG: n = 1546 hit-kokeet vs. 597 motion-matching (p = 1.2 e-7), 60 color-matching (p = 3.4 e-13) ja 10 non-matching false-hälytykset (p = 3.9 e-4); SU: n = 2404 hit-kokeet vs. 228 motion-matching (p = 1.7e-26), 268 värinsovitusta (p = 5,8 e-21) ja 12 ei-vastaavaa väärää hälytystä (p = 0,002); kaikki kahden näytteen t-testit; KS.Kuva. 2b). Värinohjausta lukuun ottamatta tämä koski myös yhden ominaisuuden tehtäviä (EDG: P = 0,36 ja p = 2,6 E-9 väri-ja liiketehtävissä, n = 781 liiketehtävän osumaa, 23 väärää hälytystä, n = 802 väritehtävän osumaa, 298 väärää hälytystä; su: p = 1,5 e-6 ja P = 3,6 E-6 väri-ja liiketehtävän tapauksessa, N = 1210 liiketehtävän osumaa, 181 valehälytystä, N = 1212 väritehtävää osumia, 107 väärää hälytystä; kaikki kaksi T-näytettä). Lisäksi molemmat eläimet osoittivat merkittäviä reaktioaikaeroja väri-ja liiketehtävien osumien osalta (p = 1.1 e-9 ja P = 9.7 e-13 EDG: n ja Sunin osalta; N Katso edellä), mutta tämän vaikutuksen merkki oli epäjohdonmukainen eri eläimillä, mikä osoittaa, että kaiken kaikkiaan liikkeen ja väriominaisuuden yhteensovittaminen asetti eläimille vastaavan haasteen.

vahvistaaksemme vertailujemme luotettavuuden arvioimme vaikutusten merkityksen Bonferroni-korjatulla alfalla 0,005. Toistimme myös kaikki tilastolliset testit muuntumattomilla reaktioajoilla ja myös ei-parametrisilla Wilcoxon-testeillä. Tämä ei laadullisesti muuttanut tuloksiamme. Lopuksi käsittelimme mahdollisuutta, että eläimet oppivat erityisiä näyte-testi hakutaulukoita sijaan abstrakteja tehtäväsääntöjä laskemalla käyttäytymisen suorituskykyä erikseen kunkin näytteen koostumus. Koska erot eri näytteiden käyttäytymisessä olivat pieniä, päätämme, että molemmat apinat oppivat abstraktit säännöt viivästyneestä ottelu-ominaisuuteen-tehtävästämme (Kuva. 1 ja täydentävä Kuva. S1).

8AV / 45 koodaa ärsykkeiden väriominaisuudet

tallennimme paikalliset kenttäpotentiaalit (LFPs) kroonisesti istutetuista 96-kanavaisista Utah-ryhmistä, jotka on sijoitettu kunkin eläimen vasempaan ala-arvoiseen päägyrukseen, juuri Pää-sulcuksen takaosan alapuolelle (Kuva. 1b). Tiedonkeruun jälkeen suodatimme signaalit taajuudelta 1-80 Hz, valitsimme vain oikeat kokeet (osumat ja oikeat hylkäykset) ja tasapainotimme aineiston kaikkien analysoitujen tehtävän kannalta merkityksellisten muuttujien (esim.koetyypit, tulokset ja ärsyke-kokoonpanot) osalta jättämällä satunnaisesti yliedustetut kokeet pois. Tämän jälkeen teimme useita dekoodausanalyysejä kouluttamalla tukivektorikoneita erottaaksemme hermosolutiedot tehtäväkohtaisten muuttujien perusteella (KS.myös menetelmät-osio). Ensimmäisessä näistä analyyseistä selvitimme, olivatko näytettyjen ärsykkeiden visuaaliset ominaisuudet dekoodattavissa 8AV / 45-aktiivisuudesta.

havaitsimme, että testiärsykkeiden esittämisen aikana 8AV/45-aktiivisuus on erittäin informatiivinen ärsykkeen väristä (KS. 3 A). Arvioidaksemme tämän dekoodauksen merkitystä, määritimme dekoodereidemme sattumanvaraisen suorituskyvyn sekoittamalla kokeilutarrat sattumanvaraisesti ennen koulutusta ja toistamalla tämän menettelyn 500 kertaa. Vertailimme tuloksena olevan melun jakautumisen muuttumattomiin tietoihin Z-testeillä ja määritimme kynnysarvon p < 1e-4 merkittäväksi dekoodaustehoksi. Lopuksi määrittelimme varhaisimman 40 ms-ikkunan keskipisteen, jossa kaikki aikapisteet tuottivat merkittävän suorituskyvyn dekoodauksen alkamisena.

kuva 3
kuva3

Testiväri voidaan purkaa 8AV / 45-aktiivisuudesta. (A) koulutimme tukivektorikoneita erottamaan testiärsykkeestä neljä eri ärsykeväriä aikalukittujen 8AV/45-tietojen perusteella. Arvioimme luokittelijoiden suoritukset 20-kertaisella ristiintarkistusmenettelyllä ja vertasimme tulokset 500: n saman datan jakaumiin, mutta satunnaisesti sekoitettuihin kokeiluetiketteihin. Tässä, me piirtää suorituskykyä liukuva keskiarvo 28 ms liukuva ikkunat vastaavat 95% luottamusvälit. Satunnaisesitykset piirretään 99,9%: n luottamusväleinä shuffle-jakaumista päällekkäisinä, varjostettuina alueina. X-akselin yläpuolella vastaavat värit osoittavat, mille aikalaatikoille dekoodaustodennäköisyys eroaa merkittävästi sattumasta, arvioituna α = 1e-4. Harmaa, varjostettu alue kuvaa testiärsykkeiden kestoa. Oikeanpuoleiset oranssit akselit vastaavat kunkin koeryhmän ja niitä vastaavien kohdekokeiden kumulatiivisia reaktioaikajakaumia. Tässä 100% vastaa sitä, että apina lopettaa kaikki kohdekokeet. Oranssi, katkonainen viiva kuvaa nopeinta mahdollista reaktioaikaa (300 ms, joka on määritelty trial inclusion criteria-kriteereillä). (B) kuten A, mutta neljä kardinaali liikkeen suuntiin.

molemmille apinoille 8AV/45: n aktiivisuus tuli informatiiviseksi ärsykeväristä pian testin alkamisen jälkeen. Tämän dekoodauksen aloitusviiveet olivat niinkin lyhyitä kuin 84 ms ärsykkeen alkamisen jälkeen (monkey SUN, kaikki tehtävät) ja alkaen 108 ms (liike-ja konjunktiotehtävät) ja 112 ms (väritehtävä) monkey EDG: lle. Tilastollista testausta varten arvioimme onsets Kaikkien 20 testaus taittuu kunkin luokittaja ja sitten verrattiin tuloksena jakaumia kolmen tehtävän tyypit. Kummallakaan apinalla värien dekoodauksen alkamisviiveet eivät olleet merkitsevästi erilaiset tehtävien välillä (EDG: P = 0, 059, p = 0, 34 ja p = 0, 48; su: P = 0, 24, p = 0, 02 ja P = 0, 25, väri vs Konjunktio, väri vs liike ja liike vs Konjunktio; kaikki kahden näytteen t-testit Bonferronilla korjattuna α = 0, 0167, N = 20 testipoimua).

testasimme myös, poikkesiko väriominaisuuksien dekoodausteho merkittävästi kolmen tehtävän välillä. Tätä analyysiä varten vertasimme kunkin 20 testipoimun ryhmän ennusteita kahden näytteen t-testeihin, jotka arvioitiin Bonferroni-korjatulla α = 0,0167: llä. Kuten aiemminkin, etsimme vähintään 40 ms: n pituisia merkittävien erojen aikakausia, mutta havaitsimme, ettei tehtävätyypillä ja apinalla ollut sellaisia aikakausia (KS.myös täydentävä Kuva. S2). Toisin sanoen se, oliko värillä, liikkeellä vai molemmilla ominaisuuksilla merkitystä apinan käyttäytymiseen, ei muuttanut värikoodauksen voimakkuutta 8AV/45: ssä.

vahvistaen tämän havainnon saimme otosärsykkeiden esityksille samanlaisen tuloskuvion, jolle teimme myös saman dekoodausanalyysin(KS. S3). Siksi väritietojen kestävä ja matala-latenssinen dekoodattavuus sekä näyte-että testiesitelmien aikana muodostaa todennäköisesti nopean, alhaalta ylöspäin suuntautuvan visuaalisen syötteen 8AV/45: een.

toisin kuin onnistuimme ärsykevärin dekoodauksessa, emme pystyneet luotettavasti purkamaan ärsykeväriliikettä 8AV / 45-aktiivisuudesta. Vain monkey Sunista, ja vain konjunktiokokeiden aikana, liike voitiin purkaa, alkaen 140 ms ärsykkeen alkamisen jälkeen (kuva. 3b). Tämä koski testiärsykettä ja myös näyteärsykettä (KS. S3). Testasimme myös, ulottuisiko mitään tietoa näytteen ominaisuuksista muistijaksolle, mutta huomasimme, että jo ennen näytteen esittämisen loppua sekä värin että liikkeen dekoodausteho palasi perustasoon. Emme myöskään havainneet näytetietojen palauttamista ennen testiärsykkeiden puhkeamista(KS. täydentävä Kuva. S4). Lopuksi tutkimme, voitaisiinko testiväriä ja testiliikettä arvioida kroonisten elektrodijärjestelmien yksittäisistä kanavista. Tässä havaitsimme, että molempien apinoiden kohdalla yksittäisistä kanavista saadut dekoodaustulokset jäljittelivät kaikkien kanavien yhdistetyllä dekoodauksella saatuja tuloksia. Lisäksi molemmilla apinoilla tallennuspaikat, jotka olivat maksimaalisesti informatiivisia ärsykeväristä, pyrittiin ryhmittelemään yhteen (KS.täydentävä Kuva. S5 ja Video S6).

Trial-by-trial käyttäytyminen voidaan ennustaa 8AV/45 aktiivisuudesta

seuraavaksi selvitimme, oliko onnistuneiden kokeiden (eli osumakokeiden ja oikeiden hylkäysten) käyttäytymisen tulos ennustettavissa 8Av/45 tallenteista. Tätä tarkoitusta varten yhdistimme ensin kokeet kaikkien ominaisuuksien ärsykkeillä ja sitten koulutimme tukivektorikoneita erottamaan hermosolutiedot sen perusteella, onko kokeiden päättäviä napinpainalluksia vai ei (KS.myös menetelmät-osio). Tärkeää on, ennen kuin suoritamme tämän dekoodausanalyysin, tasapainotimme jälleen tietojoukon siten, että mikään testituloksen tyyppi ja ärsyke identiteetti (liike tai väri) oli yliedustettuna. Siten aiemmin esitetty värivalikoima 8AV / 45 ei voi selittää merkittäviä dekoodaussuorituksia, koska kokeiluluokat (tässä tapauksessa: hits and false-alarms) sisältää yhtä monta koetta jokaisesta ärsykeväristä, liikkeestä tai niiden yhdistelmästä.

havaitsimme, että molempien apinoiden tuleva käyttäytyminen voitiin luotettavasti ennustaa 8AV/45-aktiivisuudesta hyvissä ajoin ennen motorisen vasteen toteutumista (KS. 4). Yhden ominaisuuden kokeissa, joissa käyttäytymisen oli perustuttava pelkästään väriominaisuuteen (väritehtävä), tämä ennustus tuli merkittäväksi jo 156 ms: n ja 148 ms: n kohdalla testiärsykkeiden alkamisen jälkeen (apinoiden EDG: llä ja auringolla; 40 ms: n leveän aikakauden keskus, jossa vain merkittävä dekoodaus). Sen sijaan reaktioaikojen mediaani väritehtävän aikana oli 423 ms ja testin alkamisen jälkeen 357 ms EDG: lle ja auringolle (Kuva. 2B ja kuva. 4, oranssit kirveet). Lisäksi kokeet, joissa reaktioaika oli alle 300 ms, jätettiin pois analyysistä (KS.myös menetelmiä koskeva kohta) siten, että merkittävä tehtäväkäyttäytymisen dekoodaus oli läsnä vähintään 144 ms ennen moottorin suoritusta.

Kuva 4
kuva4

Trial-by-trial käyttäytyminen voidaan ennustaa 8AV / 45 aktiivisuus. Koulutimme tukivektorikoneita erottamaan oikeat kokeet napinpainalluksilla (osumakokeet) kokeista, joissa ei ole napinpainalluksia (oikeat hylkäykset), jotka perustuvat aikalukittuihin LFPs: iin, jotka on tallennettu 8AV/45: stä testiärsykeesitysten aikana. Kun apinoiden käyttäytyminen perustui vain ärsykeväriin tai värin ja liikkeen konjunktioon (konjunktiotehtävä), tämä dekoodaus tuli merkittäväksi välillä 148-164 ms testiärsykkeiden alkamisen jälkeen molemmille apinoille. Vain ärsykeliikkeeseen perustuvien päätösten osalta havaitsimme pienempiä dekoodaussuorituksia ja myöhempiä onsetejä (216-220 ms). Oikeanpuoleiset oranssit akselit vastaavat kunkin koeryhmän ja niitä vastaavien kohdekokeiden kumulatiivisia reaktioaikajakaumia. Rikotut, oranssit viivat 300 ms: n kohdalla kertovat vasteikkunoiden alkamisesta. Nappien painalluksia ei ole tapahtunut ennen tätä aikaa. Muut analyysin yksityiskohdat ja tontin asettelu kuten kuvassa. 3.

konjunktiotehtävän aikana, kun apinan käyttäytyminen perustui sekä väri-että liikeominaisuuksiin, myös luokittelusuorituskyky tuli merkittäväksi 152 ms ja 164 ms testiärsykkeiden alkamisen jälkeen (Fig. 4). Käyttäytyminen, joka perustuu vain ärsytysliikkeeseen (motion task), voidaan purkaa heikolla suorituskyvyllä ja pitkillä viiveillä (220 ms ja 216 ms, monkey EDG ja SUN, vastaavasti). Testasimme yksittäisten testipoimujen suorituskykyä tehtäväolosuhteiden välisten erojen varalta aiemmin kuvatulla menettelyllä. Tässä havaitsimme, että molemmilla apinoilla väri-ja konjunktiotehtävien suorituksissa oli merkittävästi erilaiset onsetit (EDG: p = 1,9 e-4 ja su: p = 6.1e-3, kahden näytteen t-testit, N = 20 taittuu), vaikka emme voineet suorittaa samaa analyysiä liikkeen tehtävä, koska kaikki testaus taittuu ei ollut 40 ms leveä aikakausi merkittävä dekoodaus suorituskykyä. Tehtäväolosuhteiden välillä havaitsimme, että dekoodauksen suoritukset muuttuivat merkittävästi erilaisiksi (Bonferroni korjattu α = 0.0167) väri-ja konjunktiokokeiden välillä 168 ms EDG: n ja 216 ms: n jälkeen Sunin osalta. Väri-ja liikekokeet erosivat merkittävästi jo 152 ms: n jälkeen molemmilla apinoilla. Liike-ja konjunktiokokeiden välillä ero saavutti merkityksen 152 ms: n jälkeen monkey Sunille, mutta ei tullut merkitseväksi monkey EDG: lle (KS.myös täydentävä Kuva. S7).

tämä tulosten malli ei heijastunut apinoiden kirjattuun tehtäväkäyttäytymiseen (KS. 4, oranssit akselit reaktioaikojen kumulatiiviselle jakautumiselle). Itse asiassa ainakin monkey EDG: llä vasteviiveiden mediaani oli lyhyempi liikkeessä kuin värikokeissa (2-näyte t-testi, p = 1, 1 e-9, n = 802 väritehtävän osumaa, n = 781 liiketehtävän osumaa; KS.Kuva. 2B) ja käyttäytymisen suorituskyky oli suurempi liiketehtävän aikana kuin väritehtävän aikana (paritesti-t-testi, p = 3,8 E-7, N = 16 istuntoa; KS.Kuva. 2 A).

lopuksi testasimme jälleen, kuinka hyvin etuotsalaakereista tallennettuja Yksikanavaisia LFPs-arvoja voitiin käyttää testikäyttäytymisen ennustamiseen. Havaitsimme, että kummallekin apinalle hyvin harvat kanavat olivat informatiivisia varhain (eli 100-200 ms) testiärsykkeiden esittämisen aikana, ja että nämä kanavat pyrkivät muodostamaan elektrodiryhmiä, jotka erotettiin avaruudellisesti informatiivisista elektrodeista värinpurkamisen aikana. Ajankohdissa, jotka olivat lähempänä apinoiden vastauksia, kokeiden tulosten yksikanavainen dekoodaus oli kuitenkin yleensä jakautunut tasalaatuisemmin prefrontaalisiin ryhmiin (KS.täydentävä Kuva. S8 ja Video S9).

värien behavioraalinen merkitys voidaan lukea 8AV/45: stä jopa ilman vasteita

, jotta voidaan tutkia, edustaako 8AV/45: n aktiivisuus tietyn kokeen motorista valmistelua vai muuta kategorisempaa (esim. päätökseen liittyvät) muuttujat, seuraavaksi analysoimme vain kokeet, joissa käyttäytymisen tulos oli sama kaikissa kokeissa, mutta ärsyke ominaisuus, joka määritti trial-by-trial päätös oli tiedossa. Tämä ero voitiin tehdä analysoimalla konjunktiotehtävän kokeita, joissa testiärsykkeet vastasivat vain toista etsityistä ominaisuuksista, mutta eivät toista. Toisin sanoen, vertasimme ei-kohde ärsykkeitä, jotka eivät vastaa mitään näytteen ominaisuuksia ei-kohde ärsykkeitä, jotka sopivat joko väri tai liikkeen ominaisuus, mutta ei molempia.

molempien koeärsykeryhmien osalta analysoimme vain kokeita, joissa apinat hylkäsivät ärsykkeet oikein ei-vastaavina. Jälleen tasapainotimme ärsykeidentiteetin (väri-ja liikeominaisuudet) ja koetuloksen tiedot ja koulutimme sitten luokittelijamme erottamaan nämä puoliksi yhteensopivat testiärsykkeet ja täydelliset yhteensopimattomuustestit. Toisin kuin dekoodaus käyttäytymiseen (Moottori) tulos, tämä analyysi havaitsee, onko 8Av/45 aktiivisuus on informatiivinen ottelu testin haettu ominaisuus joko väri (kuva. 5, vihreät jäljet), tai liike (kuva. 5, oranssi jälkiä).

kuva 5
kuva5

ärsykevärien behavioraalinen merkitys voidaan lukea 8AV / 45-aktiivisuudesta. Konjunktiokokeissa vertasimme oikein huomiotta jätettyjen testiärsykkeiden esityksiä, jotka vastasivat näytettä väri-ja liikemuodossa testiärsykkeisiin, jotka myös jätettiin oikein huomiotta, mutta vastasivat joko etsittyä väriä tai liikettä, mutta eivät molempia. Koulutimme vektoriluokittajia erottamaan nämä kaksi ei-yhteensopivaa testiärsykettä ja piirrimme dekoodaustehon ajan mittaan ja vastaavia kohinajakaumia vastaan. Merkitseviä aikapisteitä merkitään väriä vastaavilla pisteillä x-akselin yläpuolella. Muut analyysin yksityiskohdat ja tontin asettelu kuten kuvassa. 3.

havaitsimme, että 8AV / 45-aktiviteetin avulla voidaan lukea, vastaako testiärsyke etsittyä väriä (KS. 5). Tämän lukeman latenssi (164 ms ja 156 ms monkey EDG: ssä ja SUN: ssa) on verrattavissa Trial Behaviorin ennustamiseen yhdistetyssä tehtävässä (Kuva. 4). Tässä tapauksessa kuitenkin esimoottorinen signaali ei todennäköisesti ole syynä merkittävään dekoodaukseen, koska kaikki analysoidut kokeet johtivat samaan moottoritulokseen.

se, vastaako testiärsyke aiemmin näytetyn näytteen liikettä, voidaan lukea myös 8AV/45-aktiivisuudesta, mutta vain apinoiden EDG: n osalta ja pääasiassa viiveissä, jotka ovat apinoiden tyypillisten reaktioaikajakaumien sisällä (KS.myös kuva. 4, oranssit kirveet). Vaikka havaitsimme nouseva dekoodaus esityksiä liikkeen ottelut molemmissa apinoissa, nämä suuntaukset koskaan saavuttanut merkitystä mitään 40ms-laajuinen aikakausi, molemmissa apinoissa. Merkittävän värikoodauksen alkaminen oli samanlainen apinoilla (eli ei merkittävästi erilainen; p = 0.17, kahden näytteen t-testi, jokainen N = 20 testaus taittuu), kun taas monkey EDG: ssä värisovituksen ja liikkeen vastaavuuden välinen ero jää täpärästi merkitseväksi (nro 40 ms leveä epokki, jossa kaikki p < 0, 0167, KS.täydentävä Kuva. S10). Monkey Sunin kohdalla taas väri-ja liikesuoritukset ovat merkittävästi erilaisia (alkaminen 152 ms: n kohdalla, viikuna. S10 ja 5, oikea paneeli).

yksittäiskanavien tasolla on huomattava, että erityisesti väri-ja konjunktiotehtäviä verrattaessa voidaan käyttää myös elektrodien LFP-signaaleja, jotka ennustivat apinoiden tehtäväkäyttäytymistä väritehtävän aikana, testiärsykkeiden värisignaalien purkamiseen yhdessä tehtäväkokeissa (KS. S11 ja Video S12). Tämän tutkimuksen ulkopuolella on kuitenkin syvällinen analyysi elektrodijärjestelmiemme yksittäisistä sivustoista, joissa käsitellään eri tallennuspaikkojen oletettua toiminnallista heterogeenisuutta.

yhteenvetona osoitamme tässä, että 8AV / 45-aktiviteettia ei voida käyttää ainoastaan visuaalisten ärsykkeiden värin purkamiseen ja yksittäisten kokeiden käyttäytymisen (eli motorisen vasteen) ennustamiseen, vaan sitä voidaan käyttää myös esitettyjen ärsykevärien käyttäytymisen relevanssin lukemiseen, vaikka käyttäytymisvasteita ei olisikaan.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.