研究揭示了蝙蝠海馬體中不同的時間細胞群

海馬體是脊椎動物大腦中的一個主要區(qū)域，已知它在導(dǎo)航以及記憶和學習的編碼中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。雖然許多神經(jīng)科學研究已經(jīng)調(diào)查了這個大腦區(qū)域的功能及其組織，但仍有很多東西有待發(fā)現(xiàn)。

過去的研究一致確定了海馬體中的細胞群，稱為時間細胞，它們形成時間序列，這對于在不同環(huán)境中導(dǎo)航和情景記憶(即回憶過去事件的能力)都至關(guān)重要。這些細胞產(chǎn)生時間序列的能力現(xiàn)在已被廣泛記錄，但它們是否代表上下文相關(guān)的體驗或時間本身仍不清楚。

來自耶路撒冷希伯來大學和魏茨曼科學研究所的一組研究人員最近發(fā)現(xiàn)，不同的海馬細胞群為自己和周圍環(huán)境中的其他人編碼時間的方式不同。他們的研究結(jié)果發(fā)表在Nature Neuroscience上，描述了兩種海馬時間細胞類型，他們將其稱為“上下文”和“純”時間細胞。兩者都可以代表自己的時間，也可以代表社交環(huán)境中其他人的時間。

“這篇論文的靈感來自于我們 2018 年之前的工作，在那里我們發(fā)現(xiàn)了社會位置細胞——代表蝙蝠海馬體中其他人位置的神經(jīng)元，”進行該研究的研究人員之衛(wèi)·奧默 (David Omer) 告訴 Medical Xpress。

“由于任何社會行為都需要至少兩個人在空間和時間上進行協(xié)調(diào)，而且我們從之前的研究中已經(jīng)知道海馬體中存在時間細胞(即調(diào)整到特定時刻的細胞，相對于自我事件)在海馬體中尋找其他人的時間表征似乎是合理的。”

Omer 和他的同事 Liora Las 和 Nachum Ulanovsky 在埃及果蝠身上進行了實驗，這是一種通常在非洲、中東、地中海和印度發(fā)現(xiàn)的巨型蝙蝠。埃及果蝠是一種高度群居的動物，眾所周知，它能在環(huán)境中游刃有余。

為了研究不同時間細胞的作用，研究人員設(shè)計了一項新的觀察學習任務(wù)，他們可以測試蝙蝠。在這項任務(wù)中，觀察者蝙蝠觀察另一只蝙蝠(稱為示威者)的飛行，記住它的飛行目標。在示范蝙蝠返回起點后，觀察蝙蝠被教導(dǎo)模仿他的同伴并飛向相同的目標位置以獲得獎勵。

“在實驗過程中，我們使用微型無線設(shè)備記錄觀察者蝙蝠海馬體的神經(jīng)活動，”Omer 解釋說。“為了記錄時間細胞，我們觀察了與觀察者記錄的蝙蝠(經(jīng)典時間細胞)著陸時刻或另一只蝙蝠著陸時刻(‘社交時間細胞’)相關(guān)的海馬體神經(jīng)元活動。 “

使用無線設(shè)備，該團隊記錄了蝙蝠在同一環(huán)境中降落在不同位置時時間細胞的活動，這在以前從未做過。最終，這讓團隊發(fā)現(xiàn)了兩種新型的海馬時間編碼，稱為“上下文”和“純”時間編碼。

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