海马体如何协调记忆巩固

2021年12月30日整理发布：RIKEN 神经科学家已经确定了小鼠大脑中的一个区域，该区域在协调睡眠期间巩固记忆的回放过程中起关键作用。这一发现可能对精神分裂症等人的神经系统疾病产生影响。

我们在清醒时所做的活动会产生短期记忆，这些记忆随后会在称为海马体的大脑结构中巩固为长期存储。这个过程与独特的脑电波模式有关，称为海马 CA1 区域的锐波波纹活动，这会触发与最近经历相关的神经回路的选择性重新激活。

由 RIKEN 脑科学中心的 Thomas McHugh 领导的一个团队对另一个海马区 CA2 如何促进 CA1 中的锐波波纹活动感兴趣。CA2 被认为主要参与形成与社交互动相关的记忆。“然而，一些数据——包括来自我们实验室的数据——表明 CA2 的作用扩展到其他记忆领域，”麦克休说。

此前，McHugh 的团队发现小鼠中的CA2 失活会导致 CA1 中出现高度不规则的锐波波纹模式，这类似于癫痫而不是健康的大脑活动。但是这种操作过于激进，无法有意义地剖析这些区域之间的相互作用。

在他们的最新工作中，研究人员采用了一种更微妙的方法，对小鼠进行基因操作，以便它们的 CA2 神经元可以短暂沉默而不是广泛失活。然后，他们研究了在小鼠探索实验环境后，CA2 的这种瞬时失活如何影响休息期间的记忆形成。

这种操作从根本上改变了海马体的重放过程。“正常记忆的形成是通过与特定经历相关的神经元子集的离散、顺序重新激活而发生的，”麦克休解释说。“但是当我们暂时抑制 CA2 时，这些不同的体验会及时被重新激活，这可能会导致记忆整合的干扰和问题。”值得注意的是，在积极探索期间，CA2 失活似乎对短期记忆的形成没有太大影响。

这些发现有力地支持了 CA2 的作用远远超出社交互动的观点，它可能会扩展到更广泛的记忆制作协调。由于该区域还连接到许多其他大脑区域，麦克休热衷于进一步探索 CA2 在整合健康和疾病中的神经信息方面的参与。“一个有趣的联系是精神分裂症等精神障碍，其中记忆之间的不当联系可能导致思维紊乱或偏执等症状，”他指出。

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