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前额叶皮层结构和功能的先驱,同时在工作记忆、精神分裂症等领域也取得了突出成果。她去世后,还有一个以她的名字命名的奖项设立:Goldman-Rakic Prize for Outstanding Achievement in Cognitive Neuroscience
Patricia Goldman-Rakic是研究Funahashi, S. , Bruce, C. J. , & Goldman-Rakic, P. S. . (1989). Mnemonic coding of visual space in the monkey's dorsolateral prefrontal cortex. Journal of Neurophysiology, 61(2), 331-349.
在这篇论文里主要的贡献在于:
创立了全新的眼动延迟-反应(oculomotor delayed-response, ODR)行为范式(图2),推进了研究工作记忆神经机制的热潮。
神经元如何表征视觉空间信息。
揭示了前额叶皮层前额叶皮层在记忆中的重要性的证据最初来自于20世纪30年代Jacobsen在猴身上做的额叶切除实验[2]。他训练猴操作延迟-反应任务(delayed-response tasks,图1A)。在延迟-反应任务中,猴首先看到实验者将食物放进桌面上左右两个凹槽中的一个,两个凹槽分别盖上盖板。然后在猴和桌面之间拉下一张帘子,挡住猴的视线,使猴看不到桌面。这一期间称为延迟期。延迟期结束,实验者拉起帘子,让猴能看得到桌面,可以翻开盖子取食。要正确完成这一任务,猴需要在延迟期记住放有食物的凹槽的位置,这种对随机位置的记忆属于工作记忆。切除前额叶皮层严重破坏猴的延迟反应任务的操作能力。延迟期越长,猴的操作成绩越差,表明前额叶皮层在工作记忆中发挥者重要的作用。
图1. 早期研究前额叶皮层在工作记忆中的作用的方法。A)延迟-反应任务。B)背外侧前额叶皮层所在位置。C-D)某个神经元在编码和不编码工作记忆时的活动情况。
随后,1971年,Fuster和Kubota分别独立发现了背外侧前额叶皮层(dorsolateral prefrontal cortex, 图1B)中的“记忆细胞”[3, 4],它们在整个延迟期显示出高峰尖峰放电(图1C-D)。 此后,持续的神经活动便被学术界认为是工作记忆的表征机制。