“时间细胞”在事件序列记忆中架起了桥梁
海马体是一种大脑结构,在记忆形成过程中起着重要作用。海马体是如何把属于同一体验的事件串在一起,但却被“空”的时间段分开的,目前还不完全清楚。现在,细胞出版社在8月25日的杂志上发表了一项新的研究神经元发现海马体中有神经元对构成离散体验的一系列事件中的每一个连续时刻进行编码。
“海马体对于不同经历中的事件流的记忆是至关重要的,在这样做的时候,它可以在被时间间隔隔开的事件之间建立桥梁,”来自波士顿大学记忆和大脑中心的高级研究作者Howard Eichenbaum博士解释说。“我们感兴趣的是研究海马体神经元如何代表扩展经验的时间组织,更具体地说,它们如何在不连续的事件之间搭建桥梁,也就是说,它们不是在一个直接的序列中发生的。”
艾肯鲍姆博士和同事们开发了一项创新性的任务老鼠区分由时间延迟分隔的两个事件序列。这项任务要求大鼠记住最初的事件,以便对第二个事件作出适当的反应,并获得奖励。研究人员记录了海马神经活动当老鼠完成任务时。Eichenbaum博士解释说:“我们的研究模式提供了一个机会来检验海马体神经元是否对连续事件进行编码,并探索海马体神经元的活动是如何连接和消除任务序列中事件之间相同的空延迟的。”
研究人员观察到海马体在两个事件之间的空白期,特定的细胞在连续的时刻被激活。“每个细胞本身都提供了体验的详细‘快照’,而且只在特定的时刻。但总的来说,所有细胞的活动都填补了空白,”合著者克里斯托弗·麦克唐纳博士说。被适当命名为活跃的“时间细胞”与之前描述的“位置细胞”有很多共同之处,当动物在空间的特定位置时,“位置细胞”就会活跃。当延迟时间的持续时间发生改变时,时间单元能够调整或“重新计时”。
重要的是,海马神经元的活动也可以显示序列中关键事件的时间,并可以区分不同类型的序列。“我们的发现表明,海马神经元片段的时间组织记忆,就像它们在空间定义的环境中代表重要事件的位置一样,”Eichenbaum博士总结道。“位置细胞和时间细胞可能反映了海马的基本机制神经元将任何时空上下文解析为重要事件发生的离散单元。”
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