Temporal Expectation Modulates the Cortical Dynamics of Short-Term Memory
Notice bibliographique
Résumé
Increased memory load is often signified by enhanced neural oscillatory power in the alpha range (8–13 Hz), which is taken to reflect inhibition of task-irrelevant brain regions. The corresponding neural correlates of memory decay, however, are not yet well understood. In the current study, we investigated auditory short-term memory decay in humans using a delayed matching-to-sample task with pure-tone sequences. First, in a behavioral experiment, we modeled memory performance over six different delay-phase durations. Second, in a MEG experiment, we assessed alpha-power modulations over three different delay-phase durations. In both experiments, the temporal expectation for the to-be-remembered sound was manipulated so that it was either temporally expected or not. In both studies, memory performance declined over time, but this decline was weaker when the onset time of the to-be-remembered sound was expected. Similarly, patterns of alpha power in and alpha-tuned connectivity between sensory cortices changed parametrically with delay duration (i.e., decrease in occipitoparietal regions, increase in temporal regions). Temporal expectation not only counteracted alpha-power decline in heteromodal brain areas (i.e., supramarginal gyrus), but also had a beneficial effect on memory decay, counteracting memory performance decline. Correspondingly, temporal expectation also boosted alpha connectivity within attention networks known to play an active role during memory maintenance. The present data show how patterns of alpha power orchestrate short-term memory decay and encourage a more nuanced perspective on alpha power across brain space and time beyond its inhibitory role. SIGNIFICANCE STATEMENT Our sensory memories of the physical world fade quickly. We show here that this decay of short-term memory can be counteracted by so-called temporal expectation; that is, knowledge of when to expect a sensory event that an individual must remember. We also show that neural oscillations in the “alpha” (8–13 Hz) range index both the degree of memory decay (for brief sound patterns) and the respective memory benefit from temporal expectation. Spatially distributed cortical patterns of alpha power show opposing effects in auditory versus visual sensory cortices. Moreover, alpha-tuned connectivity changes within supramodal attention networks reflect the allocation of neural resources as short-term memory representations fade.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».