《Progress in Neurobiology》：Place Field Dynamics in Retrosplenial Cortex Compared to Hippocampus
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记忆编码、存储及更新机制在皮层网络中尚未明确，本研究通过双光子钙成像技术比较小鼠虚拟环境中视网膜边缘皮层（RSC）与海马CA1区位置相关细胞（PCCs）的神经活动动态。结果显示RSC PCCs与CA1在空间重映射和时间进程上同步发展，但缺乏海马体的空间场扩展现象，表明海马体对空间场动态的塑造具有特异性作用。
Zaneta Navratilova | Dhruba Banerjee | Fjolla Muqolli | Jordan Zhang | Sunil P. Gandhi | Bruce L. McNaughton
2205 McGaugh Hall, 加州大学欧文分校, 欧文, CA, 92697, 美国
摘要
大脑皮层网络中记忆的编码、存储和更新机制尚不完全清楚。在 retrosplenial cortex（RSC）中，细胞会对动物在真实或虚拟（VR）线性轨道上的位置作出反应。RSC 中大多数与位置相关的细胞（PCCs）的形成需要完整的海马体，但能够在海马体受损后仍然存活。为了研究 RSC 和海马体的 PCCs 是同时还是依次经历重新映射和空间调谐的发展过程，研究人员使用双光子钙成像技术记录了在 VR 轨道上跑步的小鼠的 RSC 或 CA1 区的神经元活动。RSC 的 PCC 活动与 CA1 一样经历了全局重新映射，在新环境中其调谐发展的动态也大致相同。然而，无论是在熟悉的环境还是新环境中，RSC 的感受野都没有表现出扩展现象。因此，虽然 RSC 和 CA1 在全局重新映射方面具有许多共同特征，但感受野的位移和扩展明显仅限于海马体。这表明，RSC 的位置特异性可能并非直接从海马体“继承”而来，或者海马体对 RSC PCC 形成的影响可能仅限于 theta 节律早期阶段（也就是感受野形成后期）发生的海马体放电。
部分内容摘录
VR 体验期间 RSC 和 CA1 的双光子成像
为了研究 PCC 的活动模式，我们训练小鼠在简单的视觉 VR 任务中跑步。小鼠被固定在一个轮子上，可以观察到周围三个平板上的视觉刺激（图 1A）。轮子的自转会不断更新小鼠的虚拟位置。为了激励小鼠跑步，在轨道上的隐藏奖励点会给予它们牛奶或水作为奖励。经过 4-6 周的单一环境（熟悉环境）训练后，大多数小鼠学会了在每次实验中稳定地跑完 20 圈。
讨论
我们发现，海马体和 RSC 中与位置相关的活动在相似的时间尺度上发展。尽管 RSC 中的活动的空间调谐程度较低（场内与场外活动的比例以及表现出空间调谐的细胞百分比都较低），但从整体上看，两种脑区中的空间信息量是相同的（通过 RSC 或 CA1 的活动都能同样解码出空间信息），并且其时间进程也是一致的。
动物实验
所有动物实验方案和程序均获得了加州大学欧文分校动物护理和使用委员会的批准。实验中使用了在兴奋性神经元中表达 GCaMP6 的转基因小鼠品系，通过双光子成像技术来观察这些神经元。对于海马体和部分皮层的成像，使用了 Thy1-GCaMP6s GP4.3 品系（RRID:IMSR_JAX:024275）。其余的皮层成像则是在 CAMK2a-tTa 驱动基因敲入小鼠上进行的。
未引用的参考文献
(Lee 等人，2020；Witter 和 Moser，2006)
CRediT 作者贡献声明
Jordan Zhang：研究工作、数据整理。Fjolla Muqolli：研究工作、数据整理。Bruce L. McNaughton：撰写文本、审稿与编辑、实验设计、资金获取、概念构思。Sunil P. Gandhi：实验设计、资金获取、概念构思。Dhruba Banerjee：撰写文本、审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、软件开发、实验设计、资金获取、数据分析、数据整理、概念构思。Zaneta利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本文研究结果的财务利益冲突或个人关系。
