海马体形成中的重新定位和重新排列预测上下文相关的空间行为

过去的神经科学研究一直突出了海马形成在语境记忆中的作用，记住特定环境或环境的能力。在该脑面积中，上下文通常由特异性神经元群的活性表示，称为“放置细胞”。当他们的名字表明时，每当人或动物处于特定地方，环境或地点时，将细胞射击。

挪威科技大学(Norwegian University of Science and Technology)卡弗里系统神经科学研究所(Kavli Institute for Systems Neuroscience)的研究人员最近开展了一项研究，研究海马形成中的两个过程(即重新映射和重新排列)如何影响人类与环境相关的空间行为。他们的论文发表于自然神经科学，提供了关于神经基础的新见解上下文记忆对于患有阿尔茨海默氏症等特定大脑疾病的人来说，这些功能可能会受损。

“不同的‘位置细胞’在不同的地方活动，因此——作为一个种群——反映了当地环境的认知地图，”开展这项研究的研究人员之一约书亚·b·朱利安(Joshua B. Julian)告诉医学快报(Medical Xpress)。欧宝娱乐地址“除了在一个环境中区分不同的位置，海马体还存储多个地图，通过一个被称为重新映射的过程，使它能够代表多个环境。”

海马结构的重新定位通常伴随着内嗅皮层(EC)内网格细胞放电模式的改变。这个过程，称为网格重新排列，也有助于上下文内存，因为当人们在周围环境中占据六边形的位置时，网格细胞就会启动，这为位置细胞创建的认知地图提供了一个度量标准。

“我们的催化问题很简单：如果海马形成介导语境记忆，那么海马函数的理论预期，人们期望海马重复，互相网格调整和情境相关行为之间存在联系，”朱利安说。尽管对内存中的海马形成的角色有几十年来，但目前尚不清楚海马Remaping和网格调节的变化是否与空间内存任务期间的上下文行为中的可检测变化有关。“

测试关系之间的关系神经活动在海马体的形成和语境记忆功能方面，Julian和他的同事Christian F. Doeller创造了一个新的导航行为任务，可以通过虚拟现实(VR)技术实现。作为这项任务的一部分，人类参与者首先在两个VR Arenas中学习物体的位置，一个带有方形边界的对象，另一个具有圆形边界。随后，研究人员使用功能磁共振成像（FMRI）技术来收集其脑的图像。

朱利安说:“由于两个场地的目标物体的身份是相同的，为了解决这个任务，参与者需要根据每次试验中指示他们找到的目标物体和他们所占据的场地来决定去哪里。”“在fMRI扫描过程中，对物体位置的记忆也在第三个模糊的半方形半圆形混合竞技场中进行了测试，我们称之为‘squircle’。”

在Julian和Doeller开发的基于VR的任务中，没有明确的“Squircle”中的各个目标物体的“正确”位置。Therefore, when choosing object locations that are more consistent either with the square or circular arena, participants can rely solely on their own contextual memory.

研究人员还开发了FMRI代理，代表海马重复和Entorlinal网格调整。使用这些代理，他们证明了分别在广场和圆弧中的重新映射和重新调整过程分别由海马和EC支持。

朱利安说:“接下来，我们逐个试验地研究了松鼠海马的重新定位、内嗅网格重新排列和上下文记忆之间的关系。”“如果一个人在给定的松鼠实验中获得了方形或圆形一致的记忆，那么在海马体形成的类似地图的表征，分别与在方形或圆形场地导航时所产生的相似吗?”换句话说，在一个给定的松鼠试验中，在海马体形成中产生的特殊的类似地图的表征是否能预测参与者在那个试验中会回忆起目标物体?”

研究结果表明，海马体和EC的地图样表征的调制对于上下文依赖的空间导航是必不可少的。事实上，当参与者检索到与“松鼠”中方形或圆形区域相关的记忆时，他们海马结构中的情境表征与他们在导航或回忆方形或圆形虚拟现实环境时所产生的情景相似。

“这些结果证实了长期以来的理论，即海马体形成的一个关键功能是代表指导空间行为的上下文信息，”朱利安说。

“总的来说，我认为要实现对认知的神经基础的完全理解，我们必须研究跨多个物种和分析层次(细胞和系统)的行为的神经基础。”

该研究拓宽了目前对海马形成中的重新映射和调节过程如何有助于上下文相关的空间行为。值得注意的是，依赖于情境行为和上下文记忆的损害是许多脑疾病的已知标志，包括阿尔茨海默病。通过揭示语境记忆的神经结构，因此研究人员可以确定如何在受特异性神经源性疾病影响的人们中受阻。

朱利安说:“在确立了海马体重构语境记忆的重要性之后，我现在正在更广泛地研究海马体形成过程中的语境处理是否以及如何有助于灵活的语境依赖决策。”“例如，决定穿哪件衬衫可能取决于你是去上班还是去参加聚会;海马体是否对驱动这个决定的上下文信息(例如，“工作”或“派对”)进行编码?我正在与普林斯顿神经科学研究所(美国普林斯顿大学)的卡洛斯·布罗迪博士和大卫·坦克博士一起研究这个问题，使用各种实验工具，包括因果操纵(光遗传学)和啮齿动物的细胞分辨神经记录。”

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