Arbetsminnet är vår för­måga att bibehålla och behandla information under de korta tidsintervall som krävs för att utföra olika mentala operationer. Arbetminnets kapacitet (antalet saker man kan hålla i arbetsminnet) är relaterad till intelligens och koncentrationsförmåga, och en lägre arbetsminneskapacitet är en viktig kom­ponent i bland annat ADHD. Forskning har visat att hjärnaktivitet i hjässloben är starkt korrelerad med mängden lagrad information i arbetsminnet, men betydelsen av frontala hjärnområden har varit oklar.

I samarbete med spanska forskare har vi utarbetat en matematisk ekvation som förklarar varför arbetsminnets kapacitet i hjässloben är begränsad och hur frontala områden kan kontrollera och förstärka kapaciteten. Information lagras i hjässloben som ökad aktivitet i vissa nervceller. De aktiva nervcellerna hämmar samtidigt andra nervcellers aktivitet. När fler och fler minnen lagras förhindrar den successivt ökande hämningen till slut inlagring av nya minnen. Genom aktiverande signaler från frontalloben kan dock hämningen motverkas och kapaciteten i hjässloben ökas.

Denna modell talar för att förmågan att aktivera frontalloben kan vara en viktig faktor som bestämmer kapaciteten för arbetsminnet. Vi hittade också stöd för denna hypotes i ett experiment där försökspersoner utförde arbetsminnestest samtidigt som deras hjärnaktivitet mättes med funktionell magnetresonansavbildning (fMRI).

Ett matematiskt ramverk för arbetsminneskapaciteten ger djupare förståelse av hur hjärnans olika arbetsminnesareor samspelar vid problemlösning. Ökad kunskap om hur olika områden i hjärnan tillsammans bestämmer arbetsminneskapaciteten kan också göra dagens kognitiva träningsmetoder mot arbetsminnesnedsättningar mer specifika.