發(fā)布時間：2022-01-17 14:52

　　空間記憶的形成、鞏固與檢索依賴于海馬中位置細胞集群的序列性放電模式。位置細胞集群在清醒運動狀態(tài)下產(chǎn)生的theta序列有助于空間記憶獲取,并且具有軌跡預測、促進決策等特性;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。本綜述主要總結了theta序列和SWRs重放序列的基本特性,探討了二者的形成機制以及在空間記憶形成中的關系,總結了現(xiàn)存問題并展望其未來的研究方向,以期為相關研究提供新思路。 

【文章來源】：生理學報. 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序列不僅僅表征當前的空間位置，也可以對動物前方和后方的位置進行表征，即theta序列具有前瞻性(look ahead)與回顧性(look behind)。通過對theta序列進行貝葉斯解碼[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迷宮運動時的theta序列，發(fā)現(xiàn)單周期theta序列編碼的空間路徑從大鼠當前所在位置的后方開始，延伸到大鼠的前方，從大鼠當前位置到空間路徑前方最遠端之間的距離稱為前瞻距離(ahead length)，從空間路徑后方最遠端到大鼠當前位置之間的距離稱為回顧距離(behind length)。該研究同時也表明，theta序列的前瞻距離和回顧距離與大鼠的運動速度和加速度有關：當大鼠加速或以較高速度運動時，序列的前瞻距離會增加；當大鼠減速時序列的回顧距離會增加。這表明theta序列前瞻性和回顧性的編碼信息會受到運動狀態(tài)的調(diào)制。Theta序列的前瞻性有助于決策任務的進行[29]。Johnson等[29]在T迷宮決策任務的實驗中發(fā)現(xiàn)，當大鼠位于T迷宮選擇點時，海馬CA3區(qū)的theta序列會編碼與未來行為相對應的空間路徑。這種現(xiàn)象在另一項決策相關的研究中也得以印證：當大鼠在設有三個食物井(每次任務隨機一個食物井有食物獎賞)的圓軌上進行決策任務時，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前位置之間距離呈正相關性[31]。這表明在決策過程中，海馬theta序列編碼與目標相關的空間信息，并為未來行為的規(guī)劃提供了潛在的空間基礎。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，能夠實現(xiàn)對未來選擇的提前預測。


本文編號：3594928