偷看大脑中海马的途径策略

寻找到目的地的路线和记忆特殊的地方是由一个功能类似GPS导航系统的大脑区域控制的。第一次走一条新路的时候，人们会注意沿途的地标。由于这种神经导航系统，一旦它被导航了，就更容易找到沿途的目的地。根据各种动物实验，科学家们已经了解到，海马体中的细胞负责空间感知，并在环境的不同位置被激活，因此它们被称为位置细胞。然而，位置细胞是如何储存位置的长期记忆并在环境中编码特定位置的，我们仍然不清楚。

韩国科学技术研究所(KIST)宣布，由塞巴斯蒂安·罗耶(Sebastien Royer)领导的KIST脑科学研究所(BSI)的研究团队与纽约大学(NYU)的一个研究团队合作，报道了这个地方细胞在海马编码中空间信息使用两个不同的，可互换的信息被称为速率码和相位码的处理机制，有点类似于条形码的数量和空间排列。此外，研究小组发现，并行神经回路和信息处理机制的使用取决于路径上地标的复杂性。

KIST和NYU研究团队通过进行两种类型的空间勘探实验确定海马信息处理的基本原则。在第一种类型的实验中，研究人员使用跑步机，在良好控制的小鼠中使用长带，并培训了动物在皮带上依次沿着任何物体清除的部分训练，另一个部分提供了小物体的另一个部分。。第二种实验用大鼠在圆形竞技场中进行，其完全空或填充物体。为了分析神经活动，它们在CA1中植入硅探针电极，子区域产生海马的主输出，并且在CA3中，涉嫌在空间记忆形成中发挥重要作用的海马的子区域。

两项实验结果一致。研究发现，海马体的使用方式不同神经电路信息处理策略取决于环境条件。在无物体的环境中，位于CA1浅表区域的一组细胞倾向于活跃并使用速率编码，因为动物的位置最好通过单个神经元释放动作电位的频率变化来预测。相反，在一个复杂的，物体散布的环境中，CA1深层区域的一组细胞往往是活跃的，并且使用一个相位码，因为动物的位置最好的预测是通过一个神经元的动作电位相对于活跃神经元的集合的时间。

这些发现表明，使用速率码的电路与提供关于整体定位和空间感知而使用相位码的电路则与记忆物体的精确位置和空间关系有更强的联系。除此之外，我们还分析了CA3和内嗅皮层各自的输入贡献。已知CA1亚区同时接收CA3区和内嗅皮层的信息。在这项研究中，基于快速网络伽玛振荡的差异，研究人员发现，在简单环境中，浅表CA1细胞主要从CA3接收信息，而在复杂环境中，深层CA1细胞主要从内嗅皮层接收信息。

KIST的主要调查员Sebastien Royer表示，“本研究提高了我们对海马流程如何流程的理解，这是理解纪念一般机制的关键步骤。这些基本级别的理解最终会帮助发展技术肿瘤患者患有海马损伤的诊断和治疗，如阿尔茨海默痴呆症，事件和认知障碍，并激发了一些AI的发展。“

由Sebastien Royer博士领导的研究小组一直在通过不同的方法逐步扩展对与记忆相关的大脑区域信息存储和处理的理解。该杂志去年发表了一项结合老鼠实验和神经网络建模的研究自然通信该研究小组还发现了在空间学习过程中，海马齿状回区域的颗粒细胞对空间形成统一映射的过程。

这项研究结果发表在最新一期的《国际学术期刊》上神经元。

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