近日，中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心研究團(tuán)隊(duì)，利用單細(xì)胞全腦投射譜分析、環(huán)路示蹤、光纖鈣成像結(jié)合光遺傳學(xué)等手段，揭示了海馬背側(cè)CA2（dCA2）到腹側(cè)CA1（vCA1）的長軸環(huán)路在空間和場景依賴性記憶中的作用，為理解海馬CA2神經(jīng)元和海馬長軸環(huán)路的功能提供了新視角。
海馬是記憶與認(rèn)知功能的核心腦區(qū)，包含經(jīng)典的DG—CA3—CA1三突觸連接環(huán)路。近年研究表明，CA2神經(jīng)元具有重要的社交記憶功能，但CA2神經(jīng)元如何參與空間和場景依賴的記憶尚不明確。
單細(xì)胞全腦投射譜分析和環(huán)路示蹤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，dCA2神經(jīng)元的整體輸出以長軸環(huán)路為主，其中至vCA1背部區(qū)域（vCA1d）的投射強(qiáng)度最高。單個dCA2神經(jīng)元對dCA1和vCA1d的投射強(qiáng)度存在明顯差異。
在新物體/新位置識別實(shí)驗(yàn)中，dCA2神經(jīng)元對物體的鈣信號反應(yīng)，隨接觸次數(shù)增加而出現(xiàn)適應(yīng)性現(xiàn)象。在記憶測試階段，dCA2神經(jīng)元在物體舊位置呈現(xiàn)更強(qiáng)的鈣信號，但對舊物體的鈣信號更小。光遺傳抑制實(shí)驗(yàn)表明，dCA2—vCA1d投射通路特異性參與物體位置記憶的編碼，阻斷該通路，抑制小鼠對物體新位置的偏好。在場景依賴的恐懼學(xué)習(xí)中，dCA2神經(jīng)元對情緒刺激有明顯反應(yīng)。光遺傳抑制dCA2—vCA1d投射通路后，小鼠的場景恐懼記憶減弱。這揭示了dCA2神經(jīng)元在空間和場景依賴性記憶中具有廣泛功能，闡明了dCA2—vCA1d長軸環(huán)路在記憶功能中的關(guān)鍵作用。
該研究基于海馬單細(xì)胞連接圖譜，結(jié)合環(huán)路示蹤、鈣成像和光遺傳等技術(shù)，解析了CA2長軸環(huán)路在空間和場景記憶中的功能。這一成果為理解海馬CA2神經(jīng)元記憶功能的神經(jīng)機(jī)制奠定了理論基礎(chǔ)，展示了海馬內(nèi)部的長軸環(huán)路在記憶功能中的作用，為相關(guān)記憶障礙疾病的機(jī)制研究提供了新思路。
11月18日，相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《神經(jīng)科學(xué)通報(bào)》（Neuroscience Bulletin）上。研究工作得到科技創(chuàng)新—2030重大項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院相關(guān)項(xiàng)目的支持。
論文鏈接
dCA2神經(jīng)元的軸突投射規(guī)律
dCA2在空間和場景依賴性記憶中的作用
本文鏈接：研究解析海馬CA2長軸環(huán)路的空間和場景記憶功能http://www.sq15.cn/show-12-2142-0.html
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