現実世界の速度での経験の海馬のリプレイ

過去の経験に関連する表現は、記憶と意思決定プロセスにおいて重要な役割を果たします。ラット海馬は、鋭い波の波紋（SWR）イベント中にこれらのタイプの表現を発現し、以前の研究では、動物の移動速度の約20倍の空間軌跡の「リプレイ」を含む少数のSWRを特定しました。リプレイを理解するための努力は、通常、どのイベントを調べるイベントとどのような表現がリプレイを構成するかについて複数の仮定を行います。したがって、リプレイに関連する有病率と表現ダイナミクスの範囲の両方を明確に理解していません。ここでは、さまざまな速度の動きのダイナミクスの組み合わせを使用して、SWR中のリプレイの時間進化をキャプチャする状態空間モデルを開発します。このモデルを使用して、リプレイイベントの大部分には空間的にコヒーレントな解釈可能なコンテンツが含まれていることがわかります。さらに、多くのイベントは、実際の経験と一致して、加速される動きの速度ではなく、現実世界で進行します。

Representations related to past experiences play a critical role in memory and decision-making processes. The rat hippocampus expresses these types of representations during sharp-wave ripple (SWR) events, and previous work identified a minority of SWRs that contain 'replay' of spatial trajectories at ∼20x the movement speed of the animal. Efforts to understand replay typically make multiple assumptions about which events to examine and what sorts of representations constitute replay. We therefore lack a clear understanding of both the prevalence and the range of representational dynamics associated with replay. Here, we develop a state space model that uses a combination of movement dynamics of different speeds to capture the spatial content and time evolution of replay during SWRs. Using this model, we find that the large majority of replay events contain spatially coherent, interpretable content. Furthermore, many events progress at real-world, rather than accelerated, movement speeds, consistent with actual experiences.