研究揭示了蝙蝠海馬體中不同的時(shí)間細(xì)胞群

海馬體是脊椎動(dòng)物大腦中的一個(gè)主要區(qū)域，已知它在導(dǎo)航以及記憶和學(xué)習(xí)的編碼中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。雖然許多神經(jīng)科學(xué)研究已經(jīng)調(diào)查了這個(gè)大腦區(qū)域的功能及其組織，但仍有很多東西有待發(fā)現(xiàn)。

過(guò)去的研究一致確定了海馬體中的細(xì)胞群，稱為時(shí)間細(xì)胞，它們形成時(shí)間序列，這對(duì)于在不同環(huán)境中導(dǎo)航和情景記憶(即回憶過(guò)去事件的能力)都至關(guān)重要。這些細(xì)胞產(chǎn)生時(shí)間序列的能力現(xiàn)在已被廣泛記錄，但它們是否代表上下文相關(guān)的體驗(yàn)或時(shí)間本身仍不清楚。

來(lái)自耶路撒冷希伯來(lái)大學(xué)和魏茨曼科學(xué)研究所的一組研究人員最近發(fā)現(xiàn)，不同的海馬細(xì)胞群為自己和周圍環(huán)境中的其他人編碼時(shí)間的方式不同。他們的研究結(jié)果發(fā)表在Nature Neuroscience上，描述了兩種海馬時(shí)間細(xì)胞類型，他們將其稱為“上下文”和“純”時(shí)間細(xì)胞。兩者都可以代表自己的時(shí)間，也可以代表社交環(huán)境中其他人的時(shí)間。

“這篇論文的靈感來(lái)自于我們 2018 年之前的工作，在那里我們發(fā)現(xiàn)了社會(huì)位置細(xì)胞——代表蝙蝠海馬體中其他人位置的神經(jīng)元，”進(jìn)行該研究的研究人員之衛(wèi)·奧默 (David Omer) 告訴 Medical Xpress。

“由于任何社會(huì)行為都需要至少兩個(gè)人在空間和時(shí)間上進(jìn)行協(xié)調(diào)，而且我們從之前的研究中已經(jīng)知道海馬體中存在時(shí)間細(xì)胞(即調(diào)整到特定時(shí)刻的細(xì)胞，相對(duì)于自我事件)在海馬體中尋找其他人的時(shí)間表征似乎是合理的。”

Omer 和他的同事 Liora Las 和 Nachum Ulanovsky 在埃及果蝠身上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，這是一種通常在非洲、中東、地中海和印度發(fā)現(xiàn)的巨型蝙蝠。埃及果蝠是一種高度群居的動(dòng)物，眾所周知，它能在環(huán)境中游刃有余。

為了研究不同時(shí)間細(xì)胞的作用，研究人員設(shè)計(jì)了一項(xiàng)新的觀察學(xué)習(xí)任務(wù)，他們可以測(cè)試蝙蝠。在這項(xiàng)任務(wù)中，觀察者蝙蝠觀察另一只蝙蝠(稱為示威者)的飛行，記住它的飛行目標(biāo)。在示范蝙蝠返回起點(diǎn)后，觀察蝙蝠被教導(dǎo)模仿他的同伴并飛向相同的目標(biāo)位置以獲得獎(jiǎng)勵(lì)。

“在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們使用微型無(wú)線設(shè)備記錄觀察者蝙蝠海馬體的神經(jīng)活動(dòng)，”Omer 解釋說(shuō)。“為了記錄時(shí)間細(xì)胞，我們觀察了與觀察者記錄的蝙蝠(經(jīng)典時(shí)間細(xì)胞)著陸時(shí)刻或另一只蝙蝠著陸時(shí)刻(‘社交時(shí)間細(xì)胞’)相關(guān)的海馬體神經(jīng)元活動(dòng)。 “

使用無(wú)線設(shè)備，該團(tuán)隊(duì)記錄了蝙蝠在同一環(huán)境中降落在不同位置時(shí)時(shí)間細(xì)胞的活動(dòng)，這在以前從未做過(guò)。最終，這讓團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了兩種新型的海馬時(shí)間編碼，稱為“上下文”和“純”時(shí)間編碼。

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