小鼠大脑中左右海马 CA1 区域如何相互交流

RIKEN 的神经科学家发现了一种神经回路，它允许海马中的一个子区域与对面半球的对应部分进行交流，尽管它们之间没有直接联系。虽然并不直接适用于人类，但这一发现对于为未来的小鼠大脑研究提供信息很重要。

海马体以其在学习和记忆中的作用而闻名。脊椎动物有两个海马体：一个在大脑左侧，另一个在右侧。每个海马体都有不同的亚区域，包括 CA1 和 CA3 区域。

在小鼠中，左右 CA1 的细胞可以相互交流并同步它们的活动。但这是如何发生的还不清楚，因为左右 CA1 之间没有直接联系。

CA3 亚区中的神经元将投射双侧延伸到 CA1 区域。例如，左侧 CA3 中的细胞将信息传递给左侧和右侧 CA1 中的神经元，右侧 CA3 中的细胞做同样的事情。这些预测可能有助于左右 CA1 区域的细胞协调它们的活动，但这从未被直接测试过。

为了找出答案，来自 RIKEN 脑科学中心的 Thomas McHugh 及其同事使用了一种特制的转基因小鼠，使他们能够沉默 CA3 神经元的活动，从而使这些细胞无法再与 CA1 神经元进行交流。安装在小鼠 CA1 亚区的电极使它们能够监测位置细胞的活动(图 1)——当小鼠在轨道上来回奔跑时，CA1 中的特殊神经元会在小鼠处于特定位置时触发。 .

“好消息是，如果你从足够多的这些细胞中记录下来，你就会看到这些可重复的序列，”麦克休说。“当一只老鼠从左到右运行时，单元 1 被触发，然后是单元 2，然后是单元 3，以此类推，每次它沿着轨道运行时，你都会看到相同的序列模式。”

在正常小鼠中，左右 CA1 区域的模式是同步的，而在转基因小鼠中它们是不匹配的。这表明来自 CA3 区域的输入确实支持 CA1 细胞的协调活动。

人类大脑的情况不同，成像研究表明，我们的海马体以更偏侧的方式活动——左侧 CA1 中的细胞通常独立于右侧 CA1 中的对应细胞工作。鼠标是一种广泛使用的实验室模型，因此突出这些差异非常重要。

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