工作記憶是人類執行復雜認知任務的"心智黑板"，而前額葉皮層(PFC)則是這塊黑板的神經基礎。盡管過去研究已發現PFC神經元在刺激消失后仍保持持續放電（稱為"延遲活動"），但這些神經元如何分工協作仍是未解之謎。傳統研究多聚焦于對刺激特征敏感的選擇性神經元(WM-selective)，卻忽視了另一類雖無空間選擇性但持續活躍的維持神經元(WM-sustained)。這兩類神經元如何共同支撐工作記憶？它們的活動模式與任務成敗有何關聯？來自Wake Forest University的Mohammad Aliramezani團隊通過精巧的獼猴實驗揭開了這一謎團。

研究團隊采用延遲匹配樣本任務訓練兩只獼猴，記錄其PFC三個亞區（后背側、中背側和后腹側）850個神經元的電活動。關鍵技術包括：1）多電極陣列同步記錄尖峰信號和局部場電位(LFP)；2）基于Wilcoxon檢驗和ANOVA區分WM-sustained與WM-selective神經元；3）Fano因子分析量化放電變異性；4）小波變換計算尖峰-LFP相位鎖定值(SPL)，采用20個尖峰的固定窗口控制數據量影響。

更高Fano因子揭示工作記憶神經元的動態特性
通過分析第一延遲期（1500ms）的神經活動，發現WM-sustained神經元(233個)數量顯著多于WM-selective神經元(120個)，且26%神經元兼具兩種特性。兩類神經元均表現出比非活躍神經元更高的Fano因子（方差/均值），這種差異在錯誤試驗中減弱，表明放電變異性與任務正確率相關。值得注意的是，即便排除兩類神經元的重疊部分，這種差異依然存在，證實了變異性增強是活躍神經元的本質特征。

α/β頻段同步性作為任務成功的神經標記
SPL分析顯示，兩類活躍神經元在α(8-16Hz)和β(16-32Hz)頻段表現出更強的尖峰-LFP相位耦合。第一延遲期記錄的神經元SPL值更高（WM-sustained在α頻段p=1.9E-3，WM-selective在β頻段p=7.5E-3），而錯誤試驗中這種耦合顯著減弱。特別在14-22Hz范圍內，SPL強度可明確區分正確與錯誤決策，提示低頻節律協調對工作記憶精度至關重要。

討論與意義
該研究首次系統比較了PFC中WM-sustained與WM-selective神經元的功能差異。雖然WM-sustained神經元不編碼特定空間信息，但其高放電變異性和α/β同步性特征表明，這類神經元可能通過維持任務相關的一般性信息來支持認知控制。Fano因子在錯誤試驗中的降低，暗示神經靈活性喪失可能導致工作記憶失敗。而α/β節律的相位耦合減弱，則可能反映了top-down控制信號的崩潰。這些發現為理解精神分裂癥等工作記憶障礙疾病提供了新靶點——增強α/β頻段神經同步性或成為潛在干預策略。研究發表于《Communications Biology》，通過融合單神經元與群體活動分析，重新定義了工作記憶神經機制的雙重編碼模型。