空間記憶的形成、鞏固與檢索依賴于海馬中位置細(xì)胞集群的序列性放電模式。位置細(xì)胞集群在清醒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下產(chǎn)生的theta序列有助于空間記憶獲取,并且具有軌跡預(yù)測、促進(jìn)決策等特性;而在清醒靜息和慢波睡眠狀態(tài)下產(chǎn)生的尖波-漣漪（sharp wave-ripples,SWRs）重放序列有助于空間記憶的鞏固與檢索。本綜述主要總結(jié)了theta序列和SWRs重放序列的基本特性,探討了二者的形成機(jī)制以及在空間記憶形成中的關(guān)系,總結(jié)了現(xiàn)存問題并展望其未來的研究方向,以期為相關(guān)研究提供新思路。 

【文章來源】：生理學(xué)報(bào). 2020,72(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

Theta序列和尖波-漣漪(SWRs)重放序列示意圖

早期研究表明theta序列不僅僅表征當(dāng)前的空間位置，也可以對(duì)動(dòng)物前方和后方的位置進(jìn)行表征，即theta序列具有前瞻性(look ahead)與回顧性(look behind)。通過對(duì)theta序列進(jìn)行貝葉斯解碼[28],Johnson等[29]首先發(fā)現(xiàn)theta序列在大鼠中表現(xiàn)出前瞻性。之后Gupta等[30]的研究顯示theta序列不僅具有前瞻性，也具有回顧性：他們研究了大鼠在T迷宮運(yùn)動(dòng)時(shí)的theta序列，發(fā)現(xiàn)單周期theta序列編碼的空間路徑從大鼠當(dāng)前所在位置的后方開始，延伸到大鼠的前方，從大鼠當(dāng)前位置到空間路徑前方最遠(yuǎn)端之間的距離稱為前瞻距離(ahead length)，從空間路徑后方最遠(yuǎn)端到大鼠當(dāng)前位置之間的距離稱為回顧距離(behind length)。該研究同時(shí)也表明，theta序列的前瞻距離和回顧距離與大鼠的運(yùn)動(dòng)速度和加速度有關(guān)：當(dāng)大鼠加速或以較高速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，序列的前瞻距離會(huì)增加；當(dāng)大鼠減速時(shí)序列的回顧距離會(huì)增加。這表明theta序列前瞻性和回顧性的編碼信息會(huì)受到運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的調(diào)制。Theta序列的前瞻性有助于決策任務(wù)的進(jìn)行[29]。Johnson等[29]在T迷宮決策任務(wù)的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)大鼠位于T迷宮選擇點(diǎn)時(shí)，海馬CA3區(qū)的theta序列會(huì)編碼與未來行為相對(duì)應(yīng)的空間路徑。這種現(xiàn)象在另一項(xiàng)決策相關(guān)的研究中也得以印證：當(dāng)大鼠在設(shè)有三個(gè)食物井(每次任務(wù)隨機(jī)一個(gè)食物井有食物獎(jiǎng)賞)的圓軌上進(jìn)行決策任務(wù)時(shí)，大鼠出發(fā)前CA1區(qū)theta序列具有前瞻性，并且theta序列編碼的前瞻距離與大鼠即將選擇的食物井和當(dāng)前位置之間距離呈正相關(guān)性[31]。這表明在決策過程中，海馬theta序列編碼與目標(biāo)相關(guān)的空間信息，并為未來行為的規(guī)劃提供了潛在的空間基礎(chǔ)。這些研究揭示了在空間探索與決策中，通過解碼theta序列集群放電信息，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)未來選擇的提前預(yù)測。


本文編號(hào)：3594928