حافظه کاری
در مغز > جانمایی در مغز

جانمایی عملکرد مغز در انسان با ظهور روش‌های تصویر برداری مغز (PET و fMRI) بسیار ساده‌تر شده‌است. این تحقیق تأیید کرده‌است که مناطقی در PFC در کارکرد حافظه کاری دخیل هستند. در طول دهه ۱۹۹۰، بحث‌های زیادی در مورد کارکردهای مختلف بطنی-جانبی (یعنی مناطق پایین‌تر) و مناطق پشتی-کناری (بالاتر) PFC وجود داشته‌است. یک مطالعه ضایعه انسانی شواهد بیشتری را در مورد نقش قشر خلفی جانبی پره فرونتال در حافظه کاری نشان می‌دهد. یک دیدگاه این بود که ناحیه‌های خلفی جانبی مسئول حافظه کاری فضایی و نواحی ونترولترال برای حافظه کاری غیر فضایی هستند. یکی دیگر از دیدگاه‌ها، یک تمایز کارکردی را پیشنهاد کرد، که مدعی است مناطق ونترولترال بیشتر در نگهداری صرف اطلاعات درگیر هستند، در حالی که مناطق خلفی جانبی بیشتر درگیر وظایفی هستند که نیاز به پردازش اقلام ذخیره شده دارند. بحث به‌طور کامل حل نشده‌است، اما بیشتر شواهد، از تمایز کارکردی حمایت می‌کنند.
تصویربرداری مغزی نیز نشان داده‌است که عملکردهای حافظه کاری محدود به PFC نیستند. بررسی مطالعات متعدد نشان می‌دهد مناطق فعال در طول وظایف حافظه کاری در قسمت زیادی از قشر پراکنده است. وظایف مربوط به فضا عمدتاً مناطق نیمکره راست و حافظه کلامی و عینی بیشتر مناطق نیمکره چپ را به خدمت می‌گیرند. فعال سازی در حین وظایف حافظه کاری کلامی می‌تواند به یک جزء منعکس‌کننده نگهداری، در قشر سمت چپ خلفی پاریتال و یک جزء منعکس‌کننده تمرینات ساب وکال در قشر جلویی چپ (منطقه Broca که مشخص شده در تولید کلام نقش دارد) تقسیم شود.
یک توافق در حال ظهور وجود دارد که اکثر کارهای حافظه کاری، شبکهٔ PFC و مناطق پاریتال را به کار می‌گیرند. یک مطالعه نشان داده‌است که در طول یک آزمایش حافظه کاری ارتباط بین این مناطق افزایش می‌یابد. مطالعه دیگری از طریق مسدود کردن موقت نواحی فوق به وسیله تحریک مغناطیسی ترانس کرانیال (TMS) و ایجاد اختلال در انجام وظیفه آن‌ها نشان داده‌است که این مناطق برای حافظه کاری ضروری هستند و نه اینکه صرفاً به‌طور تصادفی در حین انجام وظایف حافظه کاری فعال می‌شوند.
بحث در حال حاضر مربوط به عملکرد این مناطق مغز است. شناخته شده‌است که PFC در انواع مختلف کارهایی که نیاز به عملکردهای اجرایی دارند، فعال هستند. به این ترتیب برخی محققان به این نتیجه رسیده‌اند که نقش PFC در حافظه کاری، کنترل توجه، انتخاب استراتژی‌ها و دستکاری اطلاعات در حافظه کاری است، اما نه در نگهداری اطلاعات. عملکرد نگهداری به مناطق خلفی مغز، از جمله قشر پاریتال نسبت داده می‌شود. نویسندگان دیگر فعالیت در قشر پاریتال را به عنوان بازتاب عملکرد اجرایی تفسیر می کنند، زیرا همان منطقه نیز در سایر وظایف نیازمند به توجه و نه حافظه فعال است.
در سال ۲۰۰۳، متاآنالیز ۶۰ مطالعهٔ تصویربرداری مغزی نشان داد که قشر جلویی چپ، در حافظه کاری کلامی و قشر جلویی راست درحافظه کاری فضایی دخیل هستند. مناطق برودمن (BAs) 6، ۸، و ۹ در قشر جلویی پیشانی وقتی که حافظه کاری باید به‌طور مداوم به روز شود و زمانی که حافظه برای نظم زمانی بایستی حفظ شود درگیر هستند. بردمن راست ۱۰ و ۴۷ در قشر ونترال فرونتال اغلب با تقاضا برای دستکاری، مانند نیازهای وظایف دوگانه یا عملیات ذهنی مشغول به کار بودند و بردمن ۷ در قشر پاریتال خلفینیز در همه نوع عملکرد اجرایی دخیل بودند.
پیشنهاد شده‌است که حافظه کاری شامل دو فرایند با مکان‌های نورو آنتومیک مختلف در لب‌های پیشانی و پاریتال باشد. ابتدا یک عملیات انتخاب که مربوطترین مورد را بازیابی می‌کند و دوم، یک عملیات به روز رسانی دهد که تمرکز توجه را تغییر می‌دهد. به روز رسانی کانون توجه شامل فعال سازی گذرا در شیار فرونتال فوقانی پشتی و قشر پاریتال خلفی است در حالی که افزایش تقاضا در انتخاب گزینشی، فعالیت را در rostral superior frontal sulcus and posterior precuneus/cingulate تغییر می‌دهد.
یکپارچه کردن عملکرد پراکنده نواحی مغز دخیل در حافظه کاری وابسته به وظایفی است که می‌توانند این عملکردها را تشخیص دهند. بیشتر مطالعات تصویربرداری مغز از حافظه کاری، از وظایف شناختی مانند تشخیص تأخیر یک یا چند محرک یا وظیفه n-back استفاده کرده‌اند، که هر محرک جدید در یک سری طولانی باید با یک ردیف n قبلی ارائه شده در این سری مقایسه شود. مزیت وظایف شناسایی این است که آن‌ها نیاز به حداقل حرکت (فقط با فشار دادن یکی از دو کلید)، دارند که ثبات سر را در اسکنر آسان‌تر می‌کند. تحقیقات تجربی و تحقیق بر روی تفاوت‌های فردی در حافظه کاری، به‌طور گسترده‌ای از وظایف یادآوری (به عنوان مثال، وظیفه دامنه خواندن، نگاه کنید به زیر) استفاده کرده‌اند. روشن نیست که وظایف شناخت و یادآوری تا چه حد همان فرایندها و همان محدودیت‌های ظرفیت را بازتاب می‌دهند.
مطالعات تصویربرداری مغز با وظیفه دامنه خواندن یا انجام وظایف مرتبط انجام شده‌است. افزایش فعالیت طی این وظایف در PFC و در مطالعات متعددی نیز در قشر سینگولار قدامی (ACC) یافت شد. افرادی که در این وظیفه بهتر عمل می‌کردند افزایش فعالیت بیشتری در این مناطق داشتند و فعال شدن آن‌ها در طول زمان همبستگی بیشتری داشت و این امر نشان می‌دهد که فعالیت عصبی آن‌ها در این دو منطقه بهتر هماهنگ شده‌است که احتمالاً به دلیل ارتباط قوی تر است.