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工作记忆是一项重要的认知功能，它能够在刺激消失后长达数秒的延迟期内维持对刺激的记忆并进行相关记忆信息的加工。早期研究发现前额叶皮层神经元以持续性放电的模式维持延迟期的工作记忆，但对其阈下膜电位的变化和持续性放电的机制尚不明确。近期有研究表明感觉皮层的神经元在延迟期受到某些调控，但是这种调控的功能尚不明确。 我们利用实验室已建立的依赖嗅觉的小鼠工作记忆行为范式，通过全细胞膜片钳技术、光遗传操纵和细胞外电生理记录的方式，研究小鼠前额叶皮层和前梨状皮层在相关工作记忆中的作用。我们的研究发现，前额叶皮层神经元在延迟期能够编码气味刺激，出现在延迟期的瞬时干扰不能造成神经元活性的长时程变化，多巴胺系统对前额叶皮层的影响在工作记忆存储过程中起重要作用。对前额叶神经元局部网络的在体研究进一步的表明，前额叶神经元之间存在丰富的相互连接，单个神经元的高频放电可以影响周围22％细胞的阈下反应。 前梨状皮层神经元细胞外电生理记录的结果显示，前梨状皮层神经元具有对相关刺激或行为的编码能力，课题合作者在行为各时期分别抑制前梨状皮层神经元的活性都能损伤小鼠相关工作记忆任务中的行为准确度。进一步电生理实验表明，前梨状皮层神经元在延迟期的编码是经验依赖的。我们的研究首次建立了前梨状皮层在延迟期的编码活性与嗅觉相关工作记忆行为表现的因果性关联，揭示了初级感觉皮层在工作记忆中的重要作用。