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La corteccia prefrontale laterale di primati codifica dello stimolo colori e la loro rilevanza comportamentale durante una partita a campione compito

potenziali di campo Locale sono stati registrati dalla regione 8Av/45 della corteccia prefrontale laterale di due macachi esecuzione di un ritardo match-a-esempio di compito. Il compito richiedeva agli animali di segnalare la presenza di stimoli di corrispondenza e ignorare gli stimoli non corrispondenti. Nelle prove a singola caratteristica, le corrispondenze dovevano essere identificate in base a una caratteristica di stimolo del test (colore o movimento). Nelle prove congiunte, due caratteristiche (colore e movimento) dovevano essere abbinate allo stimolo del campione. Gli animali hanno riportato stimoli corrispondenti premendo un pulsante manuale e hanno dovuto trattenere tale risposta per le non corrispondenze. Hanno ricevuto una ricompensa liquida per entrambi i tipi di risposte corrette allo stimolo del test. Le tre condizioni di attività sono state intercalate casualmente e le proprietà featural dello stimolo del campione hanno indotto gli animali a considerare il tipo di attività di una sperimentazione (Fig. 1 BIS).

Figura 1
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Un compito match-to-feature ritardato per le scimmie. A) Gli animali hanno iniziato una prova individuale fissando il punto centrale di fissaggio e rilasciando un pulsante manuale. Successivamente, è stato presentato un campione per 1 secondo. Il campione cued le scimmie per quanto riguarda il tipo di prova (sia congiunzione-matching, motion-matching o color-matching). Contemporaneamente, lo stimolo del campione conteneva le caratteristiche visive rilevanti (colore e/o movimento) che dovevano essere ricordate e quindi abbinate allo stimolo del test. Il movimento stocastico o un colore grigio segnalavano che la rispettiva caratteristica era irrilevante per la prova in corso. Dopo un ritardo variabile (800-1600 ms) abbiamo presentato uno stimolo di prova per 250 ms. Il test si muoveva sempre coerentemente in una direzione cardinale ed era sempre colorato in uno dei quattro colori isoluminanti. Gli animali hanno risposto premendo il pulsante di risposta quando lo stimolo del test corrispondeva alle caratteristiche del campione e riceveva una ricompensa liquida su risposte corrette. Se il test non corrispondeva al campione, gli animali sono stati premiati per non aver risposto entro 600 ms dall’inizio dello stimolo del test. La fissazione dell’occhio doveva essere mantenuta durante le epoche del campione, del ritardo e del test. (B) Abbiamo registrato potenziali di campo locali dagli animali lasciati lPFC per mezzo di array di microelettrodi a 96 canali impiantati cronicamente. Per entrambi gli animali abbiamo analizzato i dati registrati simultaneamente da tutti i canali disponibili. Disegni di Klaus Lamberty, Deutsches Primatenzentrum GmbH. (C) Abbiamo arbitrariamente raggruppato i colori e le direzioni di movimento in coppie di caratteristiche. Ciò ha assicurato che durante la presentazione del test, la probabilità di una presentazione target era del 50%.

Animali utilizzati entrambe le caratteristiche di destinazione per congiunzione di corrispondenza

Abbiamo prima analizzato le prestazioni comportamentali di entrambi gli animali separatamente per ciascuna delle possibili configurazioni di stimolo di prova in ogni attività comportamentale. Nel compito congiunzione-match, lo stimolo di prova potrebbe disallineare le caratteristiche del campione sia in movimento e colore, o solo in una singola caratteristica, consentendo un’analisi approfondita della strategia comportamentale delle scimmie. A questo scopo, abbiamo raggruppato le prove di disallineamento dell’attività di congiunzione in base ai loro tre tipi (cioè colore -, movimento-e completa-mismatch) e poi separatamente li contrapposti con prove partita per calcolare gli indici di sensibilità d’. Questo permette di stimare quanto ogni caratteristica visiva contribuisce alle prestazioni comportamentali delle scimmie durante le prove congiunzione partita.

Come previsto, abbiamo scoperto che la sensibilità delle scimmie a distinguere gli stimoli era significativamente inferiore quando solo una delle caratteristiche visive componeva la differenza tra stimoli match e non match. Questo effetto era presente per entrambe le scimmie e per entrambe le caratteristiche (N = 16 e N = 25 sessioni per la scimmia EDG e SOLE rispettivamente; movimento: p = 1.6 e-5 e p = 2.4 e-15; colore: p = 3.4 e-15 e p = 5.1 e-16, tutti accoppiati-campione t-test; Fig. 2 BIS). Monkey EDG ha mostrato un pregiudizio verso l’utilizzo delle informazioni di movimento per la sua decisione, come indicato da un d significativamente più alto per le prove in cui solo il movimento era rilevante, rispetto alle informazioni sul colore (p = 7.3 e-10, t-test a campione accoppiato, N = 16 sessioni). Monkey SUN, d’altra parte, non ha mostrato un tale pregiudizio (p = 0.23, accoppiata-campione t-test per il colore – e motion-rilevanti prestazioni di prova congiunzione, N = 25 sessioni; Fig. 2 BIS).

Figura 2
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Sia le caratteristiche del colore che del movimento erano rilevanti per il comportamento della scimmia. (A) Gli indici di sensibilità d’ sono stati calcolati separatamente per ciascuna funzione di stimolo pertinente all’attività. Nelle prove congiunte, abbiamo confrontato le risposte agli stimoli target che corrispondono a entrambe le caratteristiche del campione (colore e movimento) con le risposte a stimoli non target che corrispondono a nessuno o solo a una singola caratteristica. Abbiamo confrontato questi valori con la sensibilità in prove di singolo compito, in cui solo una caratteristica visiva era comportamentale rilevante. Le barre di errore rappresentano errori standard nelle sessioni n = 16 e n = 25, rispettivamente per monkey EDG e SUN. Le stelle indicano differenze significative. (B) Tempi di reazione mediani tracciati separatamente per stimoli che corrispondono a entrambe le caratteristiche ricercate (hits in prove congiunte), per stimoli che corrispondono a colori o movimenti o stimoli che non corrispondono a nessuna delle caratteristiche del campione (falsi allarmi). Questi dati sono tracciati in funzione delle caratteristiche corrispondenti e quindi contengono prove di hit e falsi allarmi, come indicato dalle etichette a barre. Le barre di errore indicano intervalli dal primo al terzo quartile.

Abbiamo anche confrontato le prestazioni delle attività congiunte con le prestazioni nelle prove interleaved single-task, in cui solo una caratteristica (colore o movimento) era presente nel campione. In quelle prove, lo stimolo del campione aveva un colore grigio, cueing le scimmie di ignorare il colore e abbinare solo il movimento del campione al test (motion task), o lo stimolo del campione spostato incoerentemente in direzioni casuali, cueing le scimmie di ignorare il movimento del test e abbinare solo il colore del campione al test (color task). Criticamente, lo stimolo di prova si muoveva sempre in una delle quattro direzioni e aveva uno dei quattro colori (Fig. 1 BIS). Pertanto, le scimmie hanno dovuto ignorare la caratteristica irrilevante del compito del test e basare la loro decisione solo sulla caratteristica pertinente (Fig. 2 BIS).

Le scimmie prestazioni comportamentali due funzionalità unica attività era simile, anche se leggermente inferiore in combinazione prove con solo una caratteristica disponibile (p = 0.001 e p = 0.77 per colore vs colore-prove di controllo e scimmie EDG e SOLE, rispettivamente; p = 2.8 e-5 e p = 1,7 e-6 per moto contro moto-prove di controllo, tutti associati-sample t-test, N = 16 N = 25 sessioni per EDG e SOLE, rispettivamente).

La figura 2B mostra i tempi di reazione per le prove in cui le scimmie hanno riportato uno stimolo di prova come una corrispondenza (cioè prove hit e falsi allarmi). Abbiamo normalizzato i tempi di reazione alla velocità calcolando il reciproco delle singole latenze e poi testato con test t a due campioni per le differenze tra i gruppi. Per l’insieme di attività, troviamo che i falsi allarmi sono preceduti da significativamente più lunghi i tempi di reazione di colpire prove sia per gli animali e tutti i confronti tra hit prove e qualsiasi tipo di falsi allarmi (per EDG: N = 1546 colpito prove contro 597 movimento di corrispondenza (p = 1.2 e-7), 60 color-matching (p = 3.4 e-13) e 10 non-corrispondenza di falsi allarmi (p = 3.9 e-4); per il SOLE: N = 2404 colpito prove vs 228 del movimento di corrispondenza (p = 1.7e-26), 268 color-matching (p = 5.8 e-21) e 12 falsi allarmi non corrispondenti (p = 0.002) ; tutti i test t a due campioni; vedere Fig. 2 TER). Tranne che per il controllo del colore, questo è stato il caso anche per la funzione singola attività (EDG: p = 0.36, p = 2.6 e-9 per il colore e il movimento compiti, N = 781 movimento-attività di colpi, 23 di falsi allarmi, N = 802 colore-attività di colpi, 298 di falsi allarmi; SOLE: p = 1.5 e-6 e p = 3.6 e-6 per colore e movimento compito, N = 1210 movimento-attività di colpi, 181 di falsi allarmi, N = 1212 colore-attività di colpi, 107 di falsi allarmi; tutti e due-sample t-test). Inoltre, entrambi gli animali hanno mostrato differenze significative nel tempo di reazione per i colpi di colore e movimento (p = 1.1 e-9 e p = 9.7 e-13, rispettivamente per EDG e SUN; per N vedi sopra), ma il segno di questo effetto era incoerente tra gli animali, indicando che nel complesso, la corrispondenza tra il movimento e la caratteristica

Per confermare la robustezza dei nostri confronti, abbiamo valutato il significato degli effetti sulla base di un alfa corretto da Bonferroni di 0,005. Abbiamo anche ripetuto tutti i test statistici utilizzando tempi di reazione non trasformati e anche utilizzando test di Wilcoxon non parametrici. Questo non ha cambiato qualitativamente i nostri risultati. Infine, abbiamo affrontato la possibilità che gli animali abbiano appreso specifiche tabelle di ricerca del campione invece di regole di attività astratte calcolando le prestazioni comportamentali separatamente per ogni composizione del campione. Poiché le differenze di comportamento per diversi campioni erano piccole, concludiamo che entrambe le scimmie hanno imparato le regole astratte del nostro compito di match-to-feature ritardato (Fig. 1 e Fig. S1).

8Av/45 codifica le caratteristiche cromatiche degli stimoli

Abbiamo registrato potenziali di campo locali (LFP) da array Utah a 96 canali impiantati cronicamente collocati nel giro principale inferiore sinistro di ciascun animale, appena sotto l’estremità posteriore del solco principale (Fig. 1 TER). Dopo l’acquisizione dei dati, abbiamo filtrato i segnali da 1 a 80 Hz, selezionato solo le prove corrette (ad esempio hit e respingimenti corretti) e bilanciato il set di dati per tutte le variabili rilevanti per le attività analizzate (ad esempio tipi di prova, risultati e configurazioni di stimolo) escludendo casualmente le prove sovrarappresentate. Abbiamo quindi eseguito diverse analisi di decodifica addestrando macchine vettoriali di supporto per separare i dati neuronali in base a variabili correlate alle attività (vedere anche la sezione Metodi). Nella prima di queste analisi abbiamo studiato se le caratteristiche visive degli stimoli mostrati fossero decodificabili dall’attività 8Av/45.

Abbiamo scoperto che durante la presentazione dello stimolo del test, l’attività 8Av/45 è altamente informativa sul colore dello stimolo (vedi Fig. 3 BIS). Per stimare il significato di questa decodifica, abbiamo determinato le prestazioni casuali dei nostri decodificatori mescolando casualmente le etichette di prova prima dell’allenamento e ripetendo questa procedura 500 volte. Abbiamo confrontato la distribuzione del rumore risultante con i dati non modificati utilizzando i test z e abbiamo definito una soglia di p < 1e-4 come prestazioni di decodifica significative. Infine, abbiamo definito il centro della prima finestra di 40 ms in cui tutti i punti temporali hanno prodotto prestazioni significative come l’inizio della decodifica.

Figura 3
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Il colore della prova può essere decodificato dall’attività 8Av/45. (A) Abbiamo addestrato le macchine vettoriali di supporto per separare quattro diversi colori di stimolo dello stimolo di prova in base ai dati 8AV/45 bloccati nel tempo. Abbiamo stimato le prestazioni dei classificatori con una procedura di validazione incrociata di 20 volte e confrontato i risultati con distribuzioni di 500 esecuzioni degli stessi dati, ma con etichette di prova mescolate casualmente. Qui, tracciamo le prestazioni come media mobile in finestre scorrevoli da 28 ms con corrispondenti intervalli di confidenza del 95%. Le prestazioni casuali sono tracciate come intervalli di confidenza del 99,9% delle distribuzioni shuffle come aree sovrapposte e ombreggiate. Sopra l’asse x, i punti nei colori corrispondenti indicano per quali time-bin la probabilità di decodifica differisce significativamente dal caso, valutato a α = 1e-4. L’area grigia e ombreggiata illustra la durata dello stimolo del test. Arancione, gli assi destri corrispondono alle distribuzioni cumulative del tempo di reazione per ciascun gruppo di studio e le relative prove target corrispondenti. Qui, il 100% equivale a tutte le prove bersaglio che vengono terminate dalla scimmia. La linea tratteggiata arancione illustra il tempo di reazione più rapido possibile (300 ms, come definito dai criteri di inclusione dello studio). (B) Come A, ma per le quattro direzioni cardinali di movimento.

Per entrambe le scimmie, l’attività di 8Av/45 è diventata informativa sul colore dello stimolo poco dopo l’inizio del test. Le latenze di inizio per questa decodifica erano brevi come 84 ms dopo l’inizio dello stimolo (monkey SUN, tutte le attività) e a partire da 108 ms (attività di movimento e congiunzione) e 112 ms (attività di colore) per monkey EDG. Per i test statistici, abbiamo stimato gli insiemi per tutte le 20 pieghe di test di ciascun classificatore e quindi confrontato le distribuzioni risultanti tra i tre tipi di attività. Per entrambe le scimmie, le latenze di insorgenza per la decodifica del colore non erano significativamente diverse tra le attività (EDG: p = 0,059, p = 0,34 e p = 0,48; SUN: p = 0,24, p = 0,02 e p = 0,25, per colore vs congiunzione, colore vs movimento e movimento vs congiunzione, rispettivamente; tutti i test t a due campioni con Bonferroni corretti α = 0,0167, N = 20

Abbiamo anche testato se le prestazioni di decodifica per le caratteristiche di colore differivano significativamente tra le tre condizioni di attività. Per questa analisi, abbiamo confrontato le previsioni di ciascun gruppo di 20 pieghe di test con test t a due campioni, valutati con un α corretto da Bonferroni = 0,0167. Come prima, abbiamo cercato epoche di differenze significative lunghe almeno 40 ms, ma abbiamo scoperto che per nessun tipo di attività e scimmia esistevano tali epoche (vedi anche Fig. S2). In altre parole, se il colore, il movimento o entrambe le caratteristiche erano rilevanti per il comportamento della scimmia non ha cambiato la forza della codifica del colore in 8Av/45.

Confermando questa osservazione, abbiamo ottenuto un modello simile di risultati per le presentazioni di stimoli campione, per i quali abbiamo anche eseguito la stessa analisi di decodifica (vedi Fig. S3). Pertanto, la decodificabilità robusta e a bassa latenza delle informazioni sul colore durante le presentazioni di campioni e test costituisce probabilmente un input visivo rapido e bottom-up a 8Av / 45.

In contrasto con il nostro successo nella decodifica del colore dello stimolo, non siamo stati in grado di decodificare in modo affidabile il movimento dello stimolo dall’attività 8Av/45. Solo da monkey SUN, e solo durante le prove di congiunzione, il movimento potrebbe essere decodificato, a partire da 140 ms dopo l’inizio dello stimolo (Fig. 3 TER). Questo è stato il caso per lo stimolo di prova, e anche per lo stimolo del campione (vedi Fig. S3). Abbiamo anche testato se qualsiasi informazione sulle caratteristiche del campione si estendesse al periodo di memoria, ma abbiamo scoperto che anche prima della fine della presentazione del campione, le prestazioni di decodifica sia per il colore che per il movimento tornavano alla linea di base. Inoltre, non abbiamo osservato un richiamo delle informazioni del campione prima dell’inizio dello stimolo del test (vedi Fig. S4). Infine, abbiamo studiato se il colore del test e il movimento del test potessero essere stimati da singoli canali degli array di elettrodi cronici. Qui abbiamo scoperto che per entrambe le scimmie, i risultati di decodifica ottenuti da singoli canali imitavano i risultati ottenuti dalla decodifica combinata da tutti i canali. Inoltre, per entrambe le scimmie, i siti di registrazione che erano al massimo informativi sul colore dello stimolo tendevano ad essere raggruppati insieme (vedi Fig. S5 e Video S6).

Il comportamento trial-by-trial può essere previsto dall’attività 8Av/45

Successivamente abbiamo studiato se l’esito comportamentale di prove di successo (cioè prove hit e rifiuti corretti) fosse prevedibile dalle registrazioni 8Av/45. A questo scopo, abbiamo prima messo in comune gli studi con stimoli di tutte le funzionalità e quindi addestrato macchine vettoriali di supporto per separare i dati neuronali in base alla presenza o all’assenza di pressioni dei pulsanti che terminano lo studio (vedi anche sezione Metodi). È importante sottolineare che, prima di eseguire questa analisi di decodifica, abbiamo nuovamente bilanciato il set di dati in modo tale che nessun tipo di risultato di prova e nessuna identità di stimolo (movimento o colore) fosse sovrarappresentata. Pertanto, la selettività del colore precedentemente mostrata di 8Av / 45 non può spiegare prestazioni di decodifica significative, perché le classi di prova (in questo caso: hits e falsi allarmi) contengono un numero uguale di prove di ogni colore stimolo, movimento o qualsiasi combinazione di essi.

Abbiamo scoperto che per entrambe le scimmie, il loro comportamento imminente potrebbe essere previsto in modo affidabile dall’attività 8Av/45 ben prima che la risposta motoria avvenisse (vedi Fig. 4). Per le prove a singola caratteristica, in cui il comportamento doveva essere basato sulla sola funzione di colore (attività di colore), questa previsione è diventata significativa già a 156 ms e 148 ms dopo l’inizio dello stimolo del test (per monkey EDG e SUN, rispettivamente; centro di epoche larghe 40 ms con solo decodifica significativa). Al contrario, i tempi di reazione mediani durante l’attività di colore sono stati 423 ms e 357 ms dopo l’inizio del test, rispettivamente per EDG e SUN (Fig. 2B e Fig. 4, assi arancioni). Inoltre, prove con tempi di reazione inferiori a 300 ms sono state escluse dall’analisi (vedi anche sezione Metodi), in modo tale che una significativa decodifica del comportamento dell’attività era presente almeno 144 ms prima dell’esecuzione del motore.

Figura 4
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Il comportamento trial-by-trial può essere previsto dall’attività 8Av/45. Abbiamo addestrato le macchine vettoriali di supporto per separare le prove corrette con la pressione dei pulsanti (hit trials) dalle prove senza pressione dei pulsanti (correct rejections) in base agli LFP a tempo bloccato registrati da 8Av/45 durante le presentazioni degli stimoli di prova. Quando il comportamento delle scimmie era basato solo sul colore dello stimolo o su una combinazione di colore e movimento (attività di congiunzione), questa decodifica è diventata significativa tra 148-164 ms dopo l’inizio dello stimolo del test per entrambe le scimmie. Per le decisioni basate solo sul movimento dello stimolo, abbiamo osservato prestazioni di decodifica inferiori e onset successivi (216-220 ms). Arancione, gli assi destri corrispondono alle distribuzioni cumulative del tempo di reazione per ciascun gruppo di studio e le relative prove target corrispondenti. Linee tratteggiate e arancioni a 300 ms indicano l’inizio delle finestre di risposta. Nessuna pressione dei pulsanti si è verificata prima di questo momento. Altri dettagli di analisi e layout di trama come in Fig. 3.

Durante l’attività di congiunzione, quando il comportamento della scimmia basato su entrambe le caratteristiche del colore e del movimento, le prestazioni di classificazione sono diventate significative 152 ms e 164 ms dopo l’inizio dello stimolo del test (Fig. 4). Il comportamento basato solo sul movimento dello stimolo (attività di movimento) potrebbe essere decodificato con basse prestazioni e lunghe latenze (220 ms e 216 ms, rispettivamente per monkey EDG e SUN). Abbiamo utilizzato le prestazioni delle singole pieghe di test per verificare le differenze tra le condizioni di attività, con la procedura descritta in precedenza. Qui abbiamo scoperto che per entrambe le scimmie le prestazioni delle attività di colore e congiunzione avevano insiemi significativamente diversi (EDG: p = 1.9 e-4 e SUN: p = 6.1e-3, test t a due campioni, N = 20 pieghe), mentre non abbiamo potuto eseguire la stessa analisi per l’attività di movimento, perché non tutte le pieghe di test avevano un’epoca larga 40 ms con prestazioni di decodifica significative. Tra le condizioni di attività, abbiamo scoperto che le prestazioni di decodifica sono diventate significativamente diverse (Bonferroni ha corretto α = 0.0167) tra le prove di colore e congiunzione dopo 168 ms per EDG e 216 ms per SUN. Le prove di colore e movimento erano significativamente diverse già dopo 152 ms per entrambe le scimmie. Tra le prove di movimento e congiunzione, la differenza ha raggiunto il significato dopo 152 ms per monkey SUN, ma non è diventata significativa per monkey EDG (vedi anche Fig. S7).

Questo modello di risultati non si rifletteva nel comportamento delle attività registrate delle scimmie (vedi Fig. 4, assi arancioni per una distribuzione cumulativa dei tempi di reazione). Infatti, almeno per l’EDG scimmia, latenze di risposta mediana erano più brevi per il movimento che per le prove di colore (2-campione t-test, p = 1.1 e-9, N = 802 color task hits, N = 781 motion task hits; vedi Fig. 2B) e le prestazioni comportamentali erano più elevate durante l’attività di movimento che durante l’attività di colore (test t-campione accoppiato, p = 3.8 e-7, N = 16 sessioni; vedere Fig. 2 BIS).

Infine, abbiamo nuovamente testato quanto bene LFP a canale singolo registrati dagli array prefrontali potrebbero essere utilizzati per prevedere il comportamento di prova. Abbiamo scoperto che per entrambe le scimmie, pochissimi canali erano informativi precocemente (cioè 100-200 ms) durante la presentazione dello stimolo del test, e che quei canali tendevano a formare gruppi di elettrodi, che erano spazialmente separati dagli elettrodi informativi durante la decodifica del colore. In momenti più vicini alle risposte delle scimmie, tuttavia, le prestazioni di decodifica a canale singolo dei risultati dello studio tendevano ad essere distribuite in modo più omogeneo attraverso gli array prefrontali (vedere Fig. S8 e Video S9).

La rilevanza comportamentale dei colori può essere letta da 8Av / 45 anche in assenza di risposte

Al fine di indagare se l’attività 8Av/45 rappresenta la preparazione motoria di un determinato studio, o altro, più categorico (ad es. variabili correlate alla decisione, abbiamo analizzato solo le prove in cui l’esito comportamentale era lo stesso tra le prove, ma la caratteristica di stimolo che ha determinato la decisione trial-by-trial era nota. Questa distinzione potrebbe essere fatta analizzando quelle prove del compito di congiunzione, in cui gli stimoli di prova corrispondevano solo a una delle due caratteristiche ricercate, ma non all’altra. In altre parole, abbiamo contrastato stimoli non target che non corrispondevano a nessuna delle caratteristiche del campione con stimoli non target che corrispondevano al colore o alla funzione di movimento, ma non entrambi.

Per entrambi i gruppi di stimoli di prova, abbiamo analizzato solo prove in cui le scimmie hanno respinto correttamente gli stimoli come non corrispondenti. Ancora una volta, abbiamo bilanciato il set di dati per quanto riguarda l’identità dello stimolo (caratteristiche del colore e del movimento) e l’esito dello studio e quindi addestrato i nostri classificatori a distinguere tra questi stimoli di test a metà corrispondenza e test completi di disallineamento. Al contrario di decodificare il risultato comportamentale (motorio), questa analisi rileva se l’attività 8Av / 45 è informativa su una corrispondenza del test con la funzione ricercata nel colore (Fig. 5, tracce verdi), o il movimento (Fig. 5, arancione tracce).

Figura 5
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La rilevanza comportamentale dei colori di stimolo può essere letta dall’attività 8Av/45. Per le prove di abbinamento delle congiunzioni, abbiamo contrastato le presentazioni di stimoli di test correttamente ignorati che non corrispondevano al campione in colore e movimento con stimoli di test che erano anche correttamente ignorati ma corrispondevano al colore o al movimento cercato, ma non entrambi. Abbiamo addestrato i classificatori vettoriali di supporto per separare questi due tipi di stimoli di test non corrispondenti e tracciato le prestazioni di decodifica nel tempo e contro le corrispondenti distribuzioni di rumore. I raccoglitori di tempo significativi sono indicati da punti corrispondenti al colore sopra l’asse X. Altri dettagli di analisi e layout di trama come in Fig. 3.

Abbiamo scoperto che l’attività 8Av/45 può essere utilizzata per leggere se uno stimolo di prova corrisponde al colore cercato (vedi Fig. 5). La latenza di questa lettura (164 ms e 156 ms in monkey EDG e SUN, rispettivamente) è paragonabile alla latenza di previsione per il comportamento di prova nell’attività combinata (Fig. 4). In questo caso, tuttavia, è improbabile che un segnale pre-motore sia la causa della decodifica significativa, poiché tutte le prove analizzate hanno portato allo stesso risultato del motore.

Se il movimento di uno stimolo di prova corrisponde al movimento di un campione precedentemente mostrato potrebbe anche essere letto dall’attività 8Av/45, ma solo per l’EDG delle scimmie e principalmente alle latenze che rientrano nelle distribuzioni tipiche del tempo di reazione delle scimmie (vedi anche Fig. 4, assi arancioni). Anche se abbiamo osservato prestazioni di decodifica in aumento per le partite di movimento in entrambe le scimmie, queste tendenze non hanno mai raggiunto un significato per qualsiasi epoca di 40ms, in entrambe le scimmie. L’inizio della codifica significativa della corrispondenza dei colori era simile tra le scimmie (cioè non significativamente diverso; p = 0.17, test t a due campioni, ogni N = 20 pieghe di test), mentre in monkey EDG, la differenza tra la corrispondenza dei colori e le prestazioni di corrispondenza del movimento manca di significato (nessuna epoca larga 40 ms con tutti i p < 0,0167, vedi Fig. S10). Per monkey SUN, d’altra parte, le prestazioni di corrispondenza del colore e del movimento sono significativamente diverse (esordio a 152 ms, Fichi. S10 e 5, pannello destro).

A livello di canali singoli, va notato che, soprattutto quando si confrontano le attività di colore e congiunzione, i segnali LFP provenienti da elettrodi che erano predittivi del comportamento delle attività delle scimmie durante l’attività di colore possono anche essere utilizzati per decodificare le corrispondenze di colore degli stimoli di test in prove di attività congiunte (vedere Fig. S11 e Video S12). Tuttavia, un’analisi approfondita di singoli siti dei nostri array di elettrodi che affrontano la presunta eterogeneità funzionale di diverse posizioni di registrazione non rientra nell’ambito di questo studio.

In sintesi, mostriamo qui che l’attività 8Av/45 può non solo essere utilizzata per decodificare il colore degli stimoli visivi e prevedere l’esito comportamentale (cioè la risposta motoria) di singoli studi, ma può anche essere utilizzata per leggere la rilevanza comportamentale di un colore di stimolo presentato, anche in assenza di risposte comportamentali.

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