科学家揭示了神经元活动如何在大脑的记忆电路中定时
θ振荡是一种突出的脑节律，可以在海马中衡量神经元活动，是对形成新记忆的巨大脑问题。几十年来，这些振荡被认为是在海马中的“同步”，同时射击神经元的射击，如中央的起搏器。加州理工学院研究人员（CALTECH）进行了一项新的研究，认为这种长期的假设需要修改。在本周发布的论文中，在本周的期刊上发表自然，研究人员表明，Theta振荡实际上沿着海马的长度作为行驶波，而不是同步。
“这是假设的那种活动海马体在整个中同步，“Caltech的生物电路设计中心的博士后学者evgueniyLubenov说。”但是当我们在海马的许多不同解剖地位看时，我们发现了从现场到现场的神经元活动的系统延迟。我们立刻振荡整个结构，我们看到行驶波在长轴沿着一致的方向穿过海马传播。“
“换句话说，海马体有一系列的当地时区，就像我们在地球上一样，”加州理工学院计算和神经系统和布伦学者副教授Athanassios Siapas补充道。
已知海马已经众所周知，对情节记忆的形成和维护 - 即，经验记忆是至关重要的。在大鼠中，海马神经元也用作“放置细胞”，只有当动物处于环境中的特定点时才射击。Lubenov和SIAPAS开始分析生成的θ振荡大鼠四处走动并探索他们的环境。他们观看了如何和当 - 当大鼠的神经元相对于大鼠的位置和θ振荡的相位射击。它们使用具有四个记录部位的多个四极电极进行这些研究 - 允许它们同时分离许多单独神经元的尖峰。
“这些神经元中的每一个只会在禁区的空间区域中射击，”Lubenov说。“此外，尖峰不仅发生了任何时间 - 他们注意正在进行的θ振荡的阶段。如果您可以访问神经元触发的阶段，您可以提供有关RAT在太空中的其他信息的其他信息。“
当组合有关神经元烧制，振荡阶段和大鼠位置的数据时，研究人员能够表明神经元活动确实在波浪中横跨海马扫过，其峰值出现在一个区域中，然后是另一个区域，然后是另一个区域，而不是在一个同步脉冲中击中整个海马。
“这改变了我们对鼠大脑中所代表的空间信息如何表示的概念，”Lubenov Notes Lubenov。“据信，海马的射击神经元在其环境中对大鼠的物理位置进行编码 - 换句话说，一个物理空间。我们的研究结果表明，编码的是实际上是大鼠轨迹的一部分 - 即物理空间的一段。“
“这种段可以是海马计算的基本单位，”添加SIAPAS。“假设大鼠在环境中所带有的路径被表示并作为一系列点位置存储。如果大鼠多次访问相同的位置，则表示变白。表示大鼠轨迹作为在太空中定向的段序列中的轨迹这样的含糊不清。“
该发现还可能对了解信息如何从海马传播到大脑的其他区域。“海马的不同部分连接到大脑的其他部分的不同区域。海马活性形成行驶波的事实意味着这些目标区域以特定序列而不是一次性地接收来自海马的输入，”SIAPAS解释说明。
此外，SIAPAS指出，这一行为不太可能仅在大鼠大脑中发现;毕竟，在哺乳动物大脑中仍然存在。“我希望θ振荡的旅行波本质成为一般的发现，适用于人类，”他说。
虽然尚不知道人类海马细胞是否有用作为将细胞一起用作大鼠，但是“它可能会成为人类海马在提供对影世记忆中重要的空间线索中的作用”的情况，“Lubenov推测。“我们还不知道。”
我们所知道的是，通过展示θ波振荡在海马体中的传播，加州理工学院的研究小组很可能会改变神经科学家对海马体如何工作的看法。
更多信息：自然纸 - “海马θ振荡正在行驶波浪”，dx.doi.org/10.1038/nature08010
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