在海马体的可伸缩的表示时间

海马时间的细胞可以编码特定的时刻及时组织经验,支持海马体的功能情景记忆。但对时间的重组细胞在及时更改集。Akihiro Shimbo理研中心和一个研究小组大脑科学和心理学,日本庆应义塾大学的调查CA1神经活动——这是自传记忆的关键,在人类精神时间旅行和autonoetic意识。在颞二分任务他们设计的时间间隔延长,歧视或简约,整个街区的试验。团队规模θ阶段旋进和θ的时间序列细胞保存好时间对θ周期之间的关系。利用大鼠模型,他们展示了θ序列反映了利率的决定的基础上。研究结果表明可伸缩特性的细胞可能支持灵活的记忆形成的时间表示。

认知地图

神经科学家提出动物有认知地图作为内部表示实体之间的关系的世界支持灵活的行为。海马体可以为空间提供了认知地图导航自海马细胞组件组织的类似环境表示。海马地方的细胞同时使用速度和时间(时间)编码空间表示。率编码的形式接受字段的位置。高峰时间的细胞可以被并发强烈调制θ振荡4到10赫兹,而表现出峰值相位变化的函数相对于接受域的中心的距离。这两种形式的速率和时间编码,空间表征的海马体有关位置和关系信息。相对位置关系可以提供更多的基本信息空间识别相比,前者的海马体的绝对位置。海马还提供了一个非空间实体的认知地图包括基于时间的信息。但是,并不是许多研究都集中在调查系统在海马体的重组表示时间。在这个工作中,Shimbo等人在海马体学习时间的可伸缩性。的海马体代表运行时间信息通过时间的顺序活动细胞。先前的报道已经详细说明了一些大脑区域包括前额叶皮层和中脑参与的感知和表示时间。

实验

工作期间,研究人员对分任务执行老鼠区分长时间运行和短时间间隔获得奖励。他们指出,多数时间在CA1区细胞代表时间信息在试验的规模。Shimbo等人研究了时间序列活动的时间结构海马的细胞与θ振荡识别机制的可伸缩的表示时间。在分析数据时,他们注意到时间细胞的活动反映了老鼠的决定的基础上,他们的时间观念。机制,研究结果显示,一个共同的电路衬底的类似表现的空间和非空间信息在海马体由于细胞和细胞之间的相似之处。科学家们使用高密度硅探测器记录从海马CA1神经元在大鼠行为的任务。他们分类单位公认的锥体细胞或中间神经元的基础上他们的波形和发射率。

可伸缩的表示时间

Shimbo等人训练大鼠颞二分任务和设置时间间隔区分块试验。在实验期间,他们迫使老鼠在跑步机上跑的时间长或短的持续时间。强制运行之后,他们选择了向左或向右手臂Y迷宫。研究人员提供水滴作为奖励在完成每一个任务在正确的手臂。他们第一次评估的时间活动锥体细胞和分类锥体细胞随着时间的22.2%。他们也决定如果CA1锥体细胞的时间表示的可伸缩的萎缩的方向指示时间表示CA1锥体细胞可伸缩扩张和收缩的方向。

任务依赖时间的可伸缩的表示

测试时间的可伸缩特性也取决于任务的要求,Shimbo等人训练有素的另一组老鼠在光歧视任务的动物是不需要区分时间间隔。在任务期间,他们迫使老鼠在跑步机上跑短或长时间间隔之后,他们要求动物选择的左或右手臂Y迷宫灯光引导的方式。然后调查了老鼠的CA1神经活动执行光歧视的任务。研究人员分类锥体细胞随着时间的7.5%,明显低于从颞二等分的任务。根据结果,时间细胞的形成依赖于任务的要求,同时也拥有可伸缩的表示时间的信息。

θ相旋进的可伸缩性和θ的时间序列的细胞

海马细胞组件生成的顺序结构在单一空间导航θ周期称为θ序列。这些周期压缩代表过去的轨迹序列,当前和未来的位置。Shimbo等人检查θ相旋进的存在作为时间的函数在时间对分任务。的局部场潜在主要是一个健壮的θ频率(4到10 Hz)振荡间隔期间。单个神经元的小组研究了相位时间的关系,发现77.3%的时间细胞呈现阶段旋进。Shimbo等人研究了峰值的时间序列的时序结构单元组装在单θ周期理解如果时间细胞组件形成θ在任务序列。

结果提出了时间关系的细胞对单一θ周期。团队评估如果θ序列的时间个体神经元的细胞只是相旋进的后果,或者比他们更高的相关结构从阶段预测旋进。结果表明,θ序列的细胞不仅阶段个体神经元的旋进的结果。在一起,这些结果表明θ序列时间细胞可伸缩的试块和如何好时间细胞之间的关系对单一θ周期内是守恒的。科学家们还研究了组装的时间反映了识别时间的老鼠细胞。工作表明这些结果表明时间的活动单元组件和实际上反映了动物的决定在测试试验。

前景

这样,Akihiro Shimbo和他的同事们调查时间的可伸缩性海马的细胞相对于速度和时间编码。结果表明可伸缩性海马体和海马锥体的时间表示细胞相对于速度和时间的两个因素。表明存在一个潜在的普遍电路工作机制与类似表示海马体的空间和非空间信息。这种可伸缩的类似结构的空间时间信息将允许灵活的记忆的形成,以适应复杂的环境。

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