海马位置细胞研究进展

位置细胞是与动物行为活动所处位置密切相关并具有复杂锋电位的海马锥体细胞 ,是脑内认知地图的基本组成单元。当个体处于特定的“位置野”时 ,相应的位置细胞呈现最大放电。位置细胞并非单纯的感觉神经元 ,内、外源性信息输入均可影响位置细胞的放电活动 ,使位置野表现出一定的可塑性。本文对近年来关于海马位置细胞的发现。

海马位置细胞对空间信息的处理

海马位置细胞接收各种来源的空间信息后,可对这些信息进行加工处理,在海马内形成认知地图或加强联合皮层内细胞集群的突触联系以形成对空间位置的永久记忆。海马内的空间信息输出后,在伏核(nucleus accumbens,NAC)内与其它来源的信息进行整合,最终通过运动环路形成目标指向性行为。

鸽子位置细胞筛选及影响因素分析

具有位置调谐特性的位置细胞对于大脑空间认知和导航具有重要作用,但如何筛选位置细胞尚缺乏系统研究。针对位置细胞筛选,以鸽子为模式动物,利用自由活动状态下鸽子海马区锋电位和运动轨迹信号,给出了鸽子位置细胞的筛选流程,分析了位置细胞筛选过程中网格数和滤波核尺寸对于位置细胞位置野的影响。实测和仿真数据结果表明,该筛选方法可以有效地筛选出位置细胞,位置细胞位置野大小在整体趋势上与划分网格数基本呈反比,与高斯滤波核尺寸基本呈正比。该研究不仅能够促进鸽子位置细胞响应特性研究,而且有助于空间认知与导航神经机制的解析。

记忆过程中海马CA1区神经元的集群放电特征

观察空间工作记忆过程中海马CA1区神经元群的放电特征。应用多通道神经元集群放电记录技术,同步观察和记录清醒大鼠在执行延迟选择任务时的行为轨迹以及海马CA1区神经元的放电活动。发现:海马CA1区位置细胞的位置野是在学习过程中逐渐形成并可消退;部分位置细胞的放电对未来目标定向性行为具有预测作用;在空间工作记忆过程中,神经元放电之间的相关性加强,神经元之间以及神经元与局部场电位之间存在相位编码方式。结果提示海马CA1区神经元参与对空间信息的初级编码和加工,并为未来行为决策提供有效信息,而且海马对信息的加工是通过局部神经网络进行,时间编码可能是海马信息加工的重要方式之一。

鸽子海马区位置细胞及其空间响应特性分析

位置细胞被认为是构成空间认知地图的基本单元,对于动物空间认知具有十分重要的作用.为了解析鸟类的空间认知神经机制,本文以鸽子(Columba)为模式动物,设计了4种目标明确程度不同的空间认知任务,利用12只鸽子海马区记录的位置细胞,从定性、定量和稳定性3个方面对比了有目标和无目标环境中位置细胞的空间响应特性.结果表明,有目标环境比无目标环境更易诱发出位置野,且位置野的稳定性随环境中目标明确程度的提高而增加.此外,鸽子海马区位置细胞一般具有多个位置野,平均每个位置细胞有2.7个位置野,同时记录的位置细胞位置野基本处于相近的位置上,大部分都有重叠.本文的研究成果将有助于深化对不同物种动物空间认知机制的理解,也将为进一步解析鸽子的三维空间认知和导航机制奠定基础.