健康

経験がどのように柔軟な認知マップを作成するために海馬の場所を形成する

馴染みのある環境でのバランスの取れた目標と空間参照の空間コーディング。クレジット：Qian、Li＆Magee。 （Nature Neuroscience、2025）。 哺乳類の脳は、人間や動物が周囲をナビゲートするのを助ける認知マップとして知られる空間環境の精神的表現を生成することが知られています。場所細胞（PC）と呼ばれる海馬のCA1領域のニューロンの亜集団は、動物が環境の特定の場所または場所を訪れると活動することがわかっています。 これらの細胞の活性化は、以前は、認知マップの作成をサポートすると予測されたスペース関連情報と目標関連情報のエンコードにリンクされていました。多くの過去の研究では、PCの機能と認知マップの作成への貢献が調査されましたが、これらのマップの作成を形作る経験の役割はまだ解明されていません。 Baylor College of Medicineの研究者は最近、経験がPCによる情報のエンコードに影響を与えるメカニズムに新しい光を当てました。彼らの発見、 公開 で 自然神経科学、エクスペリエンスがシナプス入力の調整を生成することを提案します マウスの脳、これはPCのアクティビティに影響を与え、柔軟な認知マップの生産を可能にします。 「海馬CA1 PCは、認知マップをサポートするためにスペース参照情報と目標参照情報の両方をエンコードします」と、Fish Kunxun Qian、Yiding LiとJeffrey C. Mageeは論文に書いています。 「この参照のメカニズムと経験の役割は、よく理解されていないままです。ここでは、頭を固定しているマウスがトレッドミルで空間学習タスクを実行している間、縦方向に記録されたPCアクティビティを実行しました。」 本質的に、Qian、Li、およびMageeは、空間学習タスクを実行した22匹の成人マウスの脳内で、特にCA1領域の海馬におけるPCの活動を記録しました。記録は、埋め込まれた電極を介した2光子イメージングとin vivo細胞内記録の2つの手法を使用して収集されました。 「おなじみの環境では、CA1表現は、特定の空間的位置またはほぼ等しい割合で報酬目標を参照したPCで構成されていました」とQian、Li、およびMageeは書いています。 「しかし、空間参照のPCが参照フレームを適応的に切り替えたため、CA1表現は、新しい環境にさらされると主に目標参照されました。」 この研究者チームが収集した録音は、マウスが新しい環境をナビゲートし始めると、によって生成される表現が生成されることを示唆しています。 セルを配置します 彼らの海馬のCA1領域では、ますます目標志向になります。これは、動物の経験が認知マップの作成に影響を与えることを示唆しています。これにより、これらのマップが空間タスクの完了と目標を達成するのに最適なものになります。 「細胞内膜電位 録音 個々のCA1ニューロンは同時にスペースリファレンスとゴールが参照されたシナプス入力の両方を受け取り、これらの入力の比率が個々のPCの参照と相関していることを明らかにしました。 シナプス可塑性 形状のPC参照。一緒に、これらの結果は、シナプス入力形状の経験依存的調整が、柔軟な認知マップをサポートするために言及するPCのPCを示唆しています。」 全体として、Qian、Li、およびMageeが収集した最近の発見は、マウスでは、経験に基づいた認知マップの調整は、少なくともシナプス入力の動的な再編成によって少なくとも部分的に説明できることを示唆しています。将来の研究は、この仮説をさらにテストし、チームの調査結果を検証し、経験に基づいた空間学習とナビゲーションをサポートする神経プロセスの現在の理解を改善することができます。 詳細： Fish Kunxun Qian…