February 19, 2021 特征

在海马中的可扩展表示时间

海马 时间细胞 可以及时编码有组织体验的特定时刻,以支持海马功能 情节内存。但很少有关于在发作的及时改变期间时间细胞的重组。日本Keio大学的riken脑科学与心理科学系riken中心的Akihiro shimbo和一支研究团队调查 Ca1神经元活动 - 这对人类的自传记忆,心理时间旅行和自我生素意识至关重要。在时间分数任务期间,他们设计了延长,歧视或签约的时间间隔,横跨试验块。团队缩放了θ 阶段意识 和Theta时间细胞序列,以保留在θ周期的对之间的细时颞关系。使用RAT模型,他们展示了Theta序列如何根据其时间反映出率的决定。结果证明了时间小区的可扩展功能如何支持灵活的存储器形成的时间表示。

认知地图

神经科学家提出动物具有认知地图,以作为世界上实体之间关系的内部代表性 支持灵活的行为。海马可以为空间导航提供认知地图,因为海马电池组件可以 组织类似地图环境表征。海马 放置细胞 使用速率和时间(时间)编码空间表示。速率编码采用位置的接受领域的形式。可以通过并发强烈地调节位置细胞的尖峰定时 θ振荡 在4至10Hz中,同时表现出尖峰相位偏移,作为相对于接收领域的中心的距离的函数。利用这两种形式的速率和时间编码,海马的空间表示涉及位置和关系信息。相对位置关系可以 提供更多基本信息 对于海马的空间识别而不是绝对位置。海马还提供了非缺课实体的认知地图 包括基于时间的信息。然而,并非很多研究都集中在研究海马中的时间的系统重组。在这项工作中,Shimbo等人。研究了海马时间的可扩展性。这 海马代表经过时间的信息 通过时间细胞的顺序活动。以前的报告详细说明了 几个脑区,包括前额叶皮质和中脑 参与了经过时间的感知和代表。

实验

在工作期间,研究人员对大鼠进行了双重任务,以区分长期短,但享受奖励。他们注意到CA1区域中的大部分时间细胞在试验块中以规模表示时间信息。 Shimbo等人。研究了与海马中的θ振荡相关的时间细胞的序列活动的时间结构,以识别潜在的时间的可扩展表示的机制。在分析数据时,他们注意到时间细胞的活动,以根据其对时间的看法反映大鼠的决定。该发现显示了一种公共电路机制,其由于位置电池和时间细胞之间的相似性而导致海马中的空间和非空间信息的底层类似的地图表示。科学家们使用高密度硅探针在任务行为期间从大鼠中的海马CA1神经元记录。它们根据其波形和烧制率作为推定的金字塔细胞或中间核算分类。

可扩展的时间表示

Shimbo等人。培训了临时双重任务的大鼠,并设定时间间隔以区分试验块。在实验期间,他们迫使老鼠在跑步机上运行长或短的时间持续时间。强制运行后,它们在Y迷宫中选择了左臂或右臂。研究人员提供水滴作为正确臂完成每个任务的奖励。他们首先评估了金字塔蛋白细胞的时间依赖性活性,并将22.2%的金字塔细胞作为时间细胞分类。它们还确定Ca1金字塔型细胞的时间表示可扩展到收缩方向 - 以指示Ca1金字塔细胞在膨胀和收缩方向上可扩展的时间表示。

关于可扩展的时间的任务依赖性

测试时间的可扩展功能如何依赖于任务需求,Shimbo等人。在轻度辨别任务上培训了另一组大鼠,其中动物不需要区分时间间隔。在任务期间,他们迫使老鼠以短期或长的间隔在跑步机上运行,​​之后他们需要以曝光方式选择y迷宫的左臂或右臂。然后,他们研究了执行轻辨别任务的大鼠中的Ca1神经元活动。研究人员将7.5%的金字塔细胞作为时间细胞分为7.5%,这显着低于时间平等任务的时间细胞。基于结果,时间细胞的形成取决于任务的需求,同时也具有经过时间信息的可扩展表示。

Theta阶段进程和Theta时间细胞序列的可扩展性

海马电池组件在单个θ循环中产生的顺序结构在称为θ序列的单个循环中。这些循环压缩地表示 过去,当前和未来职位的轨迹序列。 Shimbo等人。在时间平等任务期间检查θpseapsione的存在。这 本地现场潜力 在间隔期间,通过强大的θ频率(4到10 Hz)振荡主导。该团队研究了单一神经元的相时间关系,发现77.3%的时间细胞呈现了阶段进录。 Shimbo等人。研究了单个循环中的时间细胞组件的尖峰序列的时间结构,以了解时间细胞组件在任务期间形成的θ序列。

结果呈现了单个θ周期中细胞对的时间关系。然后,该团队在评估时间细胞的序列仅仅是单个神经元相位阶段的后果,或者它们具有比那些更高的相关结构 从阶段预测预测。结果表明,时间细胞的序列不仅仅是单个神经元的相位血清的结果。在一起,这些结果表明,TheTA时间细胞序列是如何在试验嵌段上进行可扩展的,并且细胞对之间的颞关系程度如何在单个θ周期内保守。科学家们还研究了时间细胞的组装如何反映了大鼠中经过的时间的识别。该工作表明,这些结果如何表明时间细胞组件的活动和实际上反映了在测试试验期间的策略。

外表

通过这种方式,Akihiro Shimbo及其同事研究了海马中的时间细胞的可扩展性,相对于速率和时间编码。结果表明海马和海马金字塔中的时间表示的可扩展性 相对于两个速率和时间的因素。该工作表明,具有海马在海马中的空间和非缺课信息的地图形式的底层共同电路机制。这种可扩展,地图样架构的空间 - 信息将允许形成灵活的内存以适应复杂的环境。



更多信息: Shimbo A.等人。在海马中可扩展的时间表示, 科学推进,10.1126 / sciadv.abd7013

Huxter J.等人。海马金字塔型细胞的独立率和时间编码。 doi.org/10.1038/nature02058

Pastalkova E.等人。大鼠海马内部产生的细胞组装序列。 科学 10.1126 / Science.11​​59775.

信息信息: 科学 , 科学推进

©2021科学X网络

引文: 在海马中的可扩展表示(2021年2月19日) 2021年2月23日检索 from //xasqxhb.com/news/2021-02-scalable-representation-hippocampus.html
本文件受版权保护。除了私人学习或研究目的的公平交易,没有 未经书面许可,可能会复制部分。内容仅供参考。

用户评论