新的技术组合揭示了神经元网络记忆的新细节
学习和记忆被认为是大脑结构中被称为海马体的神经元间突触连接加强的结果。海马体由五个区域组成,其中四个区域之间形成的回路被认为对记忆的形成特别重要。Keigo Kohara和来自日本理研-麻省理工学院神经回路遗传学中心和日本理研生物资源中心的同事们现在已经确认了一个以前不知道的回路,涉及第五个次区域。
一百年来,记忆研究主要集中在主回路上,它从内嗅皮层的第二层通过齿状回投射到CA3亚区,然后CA1。CA2亚区位于CA3和CA1之间,但它的细胞不如它的邻居复杂,被认为不接受来自齿状回的输入。
Kohara及其同事组合解剖学,遗传和生理技术,分析了所形成的连接神经元的CA2亚区海马体处于前所未有的细节。首先,它们通过检查编码称为RGS14,PCP4和步骤的三种基因的表达来鉴定CA2子区域,使用荧光标记物标记神经纤维 - 一种称为荧光免疫组织化学的技术。他们惊讶地发现,与期望相反,CA2神经元从细胞中获得广泛的输入牙齿回归(图1)。
研究人员通过在其苔藓纤维中表达光敏藻类蛋白的遗传工程小鼠的一系列实验来加强了它们的解剖学观察。它们刺激了具有激光脉冲的纤维,并同时在具有微电极的其他地区的活动中记录的活性。该方法表明,刺激在CA2和CA3中引起神经元快速发射,然后在简短的延迟后在CA1中的神经元。
另一组实验表明,CA2中的神经元也向CA1子区域发送纤维,形成替代电路。研究人员发现,与CA3神经元不同,CA2神经元的纤维优先进入Ca1的更深层。他们还发现层III层中的细胞内嗅皮层不投射到CA2,再次与以前的报告相反。
“以前人们并不清楚记忆是如何从与空间记忆有关的背海马体转移到与情感有关的腹海马体的记忆,“Kohara说。”我们的调查结果告诉我们,CA2链接电路可以是空间信息与情绪信息结合的路线,因为它将来自背部的信息中继到腹侧海马。“
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