灵长类前额叶—V4网络中不同的θ机制介导目标增强与干扰抑制

选择性注意要求促进与行为相关的信息，同时抑制竞争性输入。前额叶皮层（PFC）被认为通过对视觉皮层的自上而下控制来引导这两个过程，但促进与抑制是否依赖于前额叶—视觉网络中的共享机制或不同机制，目前尚不清楚。我们在猴子执行隐蔽空间注意任务时，同时记录了PFC和视觉区V4中的神经元活动及局部场电位。空间注意信号在PFC中出现早于V4，并且目标位置信息由PFC传递至V4，而目标身份信息随后由V4传递至PFC。 此外，θ频段活动在各个阶段发挥了不同作用。目标选择与PFC θ活动增强以及PFC至V4的θ连接增强相关，这先于V4 γ活动的增加以及V4至PFC的γ影响增强。然而，当相同刺激作为干扰项时，来自PFC到相应V4神经群体的θ输入较弱或不存在。相反，编码干扰项的V4神经群体表现出局部θ活动增强、θ相位的系统性偏移，以及更强的θ—γ相位—振幅耦合。V4内更强的θ—γ耦合将γ活动限制在θ周期的特定相位，并且对目标和干扰项的行为表现呈现方向相反的预测作用。 这些结果揭示了前额叶—视觉网络内的分工：PFC通过向V4传递θ频段信号驱动目标选择，而干扰项抑制则通过V4内局部的、依赖θ的γ门控机制产生。

选择性注意要求促进与行为相关的信息，同时抑制相互竞争的输入。前额叶皮层（PFC）被认为通过对视觉皮层的自上而下控制来引导这两个过程，但促进与抑制是否依赖于前额叶—视觉网络中的共享机制或不同机制，尚不清楚。我们在猴子执行隐蔽空间注意任务时，同时记录了PFC和视觉区V4中的神经元活动及局部场电位。空间注意信号在PFC中早于V4出现，且目标位置信息从PFC传递到V4；而目标身份信息随后则从V4传递到PFC。此外，θ频段活动在各个阶段发挥了不同作用。目标选择与PFC θ活动增强以及PFC到V4的θ连接增强相关，并先于V4 γ活动的增加以及V4到PFC的γ影响增强而出现。

然而，当相同刺激作为干扰项时，来自PFC到相应V4神经群体的θ输入较弱或缺失。相反，编码干扰项的V4神经群体表现出局部θ活动增强、θ相位的系统性偏移，以及更强的θ—γ相位—振幅耦合。V4内更强的θ—γ耦合将γ活动限制在θ周期的特定相位，并且对目标和干扰项的行为预测方向相反。这些结果揭示了前额叶—视觉网络内部的分工：PFC通过向V4发送θ频段信号驱动目标选择，而干扰项抑制则通过V4内部依赖θ的γ门控在局部产生。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.24.746662v1?rss=1

🏷️ 选择性注意 前额叶皮层 视觉皮层V4 θ-γ耦合 灵长类神经电生理