导航和空间记忆——新发现的大脑区域参与其中

包括人和啮齿动物在内的哺乳动物的导航取决于在环境中编码动物的位置和轨迹的专业神经网络,基本上作为GPS服务,导致2014年诺贝尔医学奖。如在阿尔茨海默病和其他神经病学条件下所见,这些网络失败,导致严重的迷失方向和记忆缺陷。Nerf(Vib-imec-Ku Leuven)的研究人员现在已经发现了一个叫做逆向翻转皮层的脑面积的醒目的神经活动模式,可以有助于空间记忆和导航。
空间信息编码的主要例子是点火地方的细胞在里面海马这一大脑区域在导航和记忆形成方面发挥着重要作用。当动物进入环境的特定位置时,放置细胞就会燃烧。在任何特定的位置,只有一小部分位置细胞是活跃的,而剩下的神经元基本上是静止的。这种稀疏激发模式最大化了存储网络中的信息存储,但同时最小化了能源需求。
然而,海马不是唯一涉及空间取向和学习的脑区。这retrosplenial cortex.在导航期间也非常有效内存检索并将海马连接到视觉皮层和大脑的其他地区。逆向翻盖的损坏导致记忆缺失和定向障碍,阿尔茨海默氏症患者的脾后皮质活动减少。
为了更好地理解逆血上皮质的角色,DRS。Dun Mao和Steffen Kandler,教授实验室的研究人员。文森特·霍宁和布鲁斯麦克兰特在Nerf,测量了在跑步机上移动的小鼠中的活性,触觉刺激。在这种情况下,他们可以精确地跟踪动物的行为和位置。通过组合皮质神经元的遗传标记和高度敏感的现场微观技术,研究人员能够将神经元在逆血上皮质中的活性与海马中的活性进行比较。
“以前的研究只能同时记录几个脾后神经元。通过我们的细胞成像技术,我们可以同时监测数百到数千个神经元的活动,这让我们对神经元的活动模式有了丰富的了解,”文森特·博宁教授解释说。
研究人员发现了一群新的细胞,以这种序列在环境中奔跑的平滑序列。他们的活动在稀疏烧制性质方面类似于海马局部细胞;然而,逆血性神经元对感觉输入的响应不同。
这些结果表明,脾后皮层具有丰富的空间活动,其机制可能与海马体部分不同。它们为更好地理解我们的大脑如何处理空间信息铺平了道路。文森特·博宁教授:“下一步是直接研究脾后活动和海马体之间的关系,以及它与视觉输入的联系。在小鼠模型中,了解脾后皮层的活动如何与不同神经元疾病的发展相关,也将是有趣的。”
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