大脑是如何编码的时间和地点吗

当你记住特定的经验,记忆有三个重要的食材,当,。麻省理工学院的神经科学家已经发现了一个大脑电路处理“时”和“地方”组件的内存。

这个电路,连接海马体和大脑皮层的区域称为内嗅皮层,分离位置和时间为两个流的信息。研究人员还发现了两个种群的内嗅皮层的神经元传递这个信息,被称为“海洋细胞”和“岛细胞。”

先前的内存模型表明,海马记忆形成的大脑结构至关重要,分离时间和上下文信息。然而,新的研究表明,这些信息被分割之前到达海马体。

“这表明,海马体的功能上游的二分法,“陈太阳说,麻省理工学院的研究生在脑与认知科学和论文的主要作者之一,它出现在9月23日出版的神经元。”有一个途径提供时间信息到海马,海马和另一个提要上下文交涉。”

论文的其他作者是麻省理工学院博士后隆北村。资深作者是Susumu Tonegawa, Picower生物学和神经科学教授和主任RIKEN-MIT麻省理工学院的神经回路遗传学中心Picower研究所学习和记忆。其他作者Picower研究所技术助理杰瑞德马丁,斯坦福大学研究生雷斯Kitch,施尼策尔和马克,生物学和应用物理学副教授在斯坦福大学。

在何时何地

坐落在海马体,内嗅皮层继电器感觉信息从其他皮质海马体,记忆的形成。Tonegawa和他的同事发现了岛屿和海洋细胞几年前,此后一直在发现他们的功能。

2014年,Tonegawa实验室报告说岛细胞,形成小集群被海洋包围细胞,大脑形成的记忆需要链接在快速连续发生的两个事件。在新神经元的研究中,研究小组发现,海洋的细胞需要创建表示一个事件发生的位置。

“海洋细胞是重要的上下文表示,”太阳说。“当你在图书馆,当你过马路的时候,当你在地铁里,你可以有不同的记忆与这些上下文有关。”

发现这些函数,研究人员与荧光分子标记两个细胞群点亮时结合calcium-an表明神经元点火。这允许他们确定哪些细胞活跃在任务要求老鼠区分两个不同的环境,或连接两个事件的时间。

研究人员还使用一种称为光遗传学的技术,允许他们使用光来控制神经元活动,探讨小鼠的行为如何改变当海洋岛细胞或细胞是沉默。

当他们阻止海洋细胞活动,这些动物不再能够将特定的环境与恐惧在收到电击。操纵细胞,与此同时,允许研究人员延长或缩短事件之间的时间差距,可以联系在老鼠的记忆。

信息流动

以前,Tonegawa的实验室发现,岛细胞的放电率取决于动物的速度移动,导致研究人员相信岛细胞帮助动物导航穿过空间。海洋的细胞,与此同时,帮助动物识别,它是在给定的时间。

研究人员还发现,这两种信息流动的流内嗅皮层海马的不同部分:海洋细胞发送CA3的上下文信息和齿状回区域,而岛细胞CA1项目。

Tonegawa的实验室现在追求进一步的研究的内嗅皮层,大脑的其他部分表示时间和地点。研究人员还在研究如何进一步处理时间和位置信息在大脑中建立一个完整的事件的记忆。

“形成一个情景记忆,每个组件必须重新结合在一起,“Kitamura说。“这是下一个问题。”