Abstract

Perception thresholds can improve through repeated practice with visual tasks. Can an already acquired and well-consolidated perceptual skill be noninvasively neuromodulated, unfolding the neural mechanisms involved? Here, leveraging the susceptibility of reactivated memories ranging from synaptic to systems levels across learning and memory domains and animal models, we used noninvasive brain stimulation to neuromodulate well-consolidated reactivated visual perceptual learning and reveal the underlying neural mechanisms. Subjects first encoded and consolidated the visual skill memory by performing daily practice sessions with the task. On a separate day, the consolidated visual memory was briefly reactivated, followed by low-frequency, inhibitory 1 Hz repetitive transcranial magnetic stimulation over early visual cortex, which was individually localized using functional magnetic resonance imaging. Poststimulation perceptual thresholds were measured on the final session. The results show modulation of perceptual thresholds following early visual cortex stimulation, relative to control stimulation. Consistently, resting state functional connectivity between trained and untrained parts of early visual cortex prior to training predicted the magnitude of perceptual threshold modulation. Together, these results indicate that even previously consolidated human perceptual memories are susceptible to neuromodulation, involving early visual cortical processing. Moreover, the opportunity to noninvasively neuromodulate reactivated perceptual learning may have important clinical implications.

中文翻译：

---

早期视觉皮层刺激改变了整合良好的感知增益。

摘要

感知阈值可以通过重复练习视觉任务来提高。已经获得和巩固的感知技能能否通过非侵入性神经调节，展开所涉及的神经机制？在这里，利用从突触到系统水平跨学习和记忆领域以及动物模型的重新激活记忆的敏感性，我们使用非侵入性脑刺激来神经调节充分巩固的重新激活视觉感知学习并揭示潜在的神经机制。受试者首先通过执行任务的日常练习来编码和巩固视觉技能记忆。在另一天，巩固的视觉记忆被短暂重新激活，随后对早期视觉皮层进行低频、抑制性 1 Hz 重复经颅磁刺激，使用功能性磁共振成像单独定位。在最后一次会议上测量了刺激后的知觉阈值。结果显示，相对于控制刺激，早期视觉皮层刺激后感知阈值的调制。一致地，训练前早期视觉皮层的训练和未训练部分之间的静息状态功能连接预测了知觉阈值调制的幅度。总之，这些结果表明，即使是以前巩固的人类知觉记忆也容易受到神经调节的影响，包括早期的视觉皮层处理。此外，非侵入性神经调节重新激活的知觉学习的机会可能具有重要的临床意义。在最后一次会议上测量了刺激后的知觉阈值。结果显示，相对于控制刺激，早期视觉皮层刺激后感知阈值的调制。一致地，训练前早期视觉皮层的训练和未训练部分之间的静息状态功能连接预测了知觉阈值调制的幅度。总之，这些结果表明，即使是以前巩固的人类知觉记忆也容易受到神经调节的影响，包括早期的视觉皮层处理。此外，非侵入性神经调节重新激活的知觉学习的机会可能具有重要的临床意义。在最后一次会议上测量了刺激后的知觉阈值。结果显示，相对于控制刺激，早期视觉皮层刺激后感知阈值的调制。一致地，训练前早期视觉皮层的训练和未训练部分之间的静息状态功能连接预测了知觉阈值调制的幅度。总之，这些结果表明，即使是以前巩固的人类知觉记忆也容易受到神经调节的影响，包括早期的视觉皮层处理。此外，非侵入性神经调节重新激活的知觉学习的机会可能具有重要的临床意义。相对于控制刺激。一致地，训练前早期视觉皮层的训练和未训练部分之间的静息状态功能连接预测了知觉阈值调制的幅度。总之，这些结果表明，即使是以前巩固的人类知觉记忆也容易受到神经调节的影响，包括早期的视觉皮层处理。此外，非侵入性神经调节重新激活的知觉学习的机会可能具有重要的临床意义。相对于控制刺激。一致地，训练前早期视觉皮层的训练和未训练部分之间的静息状态功能连接预测了知觉阈值调制的幅度。总之，这些结果表明，即使是以前巩固的人类知觉记忆也容易受到神经调节的影响，包括早期的视觉皮层处理。此外，非侵入性神经调节重新激活的知觉学习的机会可能具有重要的临床意义。涉及早期视觉皮层处理。此外，非侵入性神经调节重新激活的知觉学习的机会可能具有重要的临床意义。涉及早期视觉皮层处理。此外，非侵入性神经调节重新激活的知觉学习的机会可能具有重要的临床意义。