文脈的空間斬新に対する動的な海馬CA2応答

海馬位置細胞は空間ナビゲーションの機能ユニットであり、すべてのサブ領域に存在します：Ca1、Ca2、Ca3、およびCa4。CA2に関する最近の研究は、社会的および文脈上の記憶におけるその役割を示していますが、空間的な斬新な検出とエンコーディングへの貢献はほとんど不明のままです。現在の研究は、CA2が空間的斬新をどのように処理するかを明らかにし、その機能的役割をCA1と同じものに区別することを目的としています。したがって、初日に動物が完全に新しい環境に導入された新しい3日間のパラダイムが設計され、その後の日には、既存の空間環境に新しいセグメントが挿入され、他のセグメントは同じままで、比較できるようになりました。複数日に同じ閉ループトラックの斬新で馴染みのある部分。空間的な斬新は、個々のニューロンと人口レベルの両方で動的で複雑な海馬の場所細胞発火につながることがわかりました。CA1とCA2の両方に細胞を配置したのは、新しいセグメントに対して強い反応を示し、平均発火率が高くなり、すべての日にわたってペアワイズ相互相関が増加しました。ただし、CA2は、新しい領域のために発射されたセルを配置し、同じ領域で活性なCA1を配置するよりも空間情報スコアが低かった。アンサンブルレベルでは、CA1は環境が完全に斬新であった1日目に空間的な斬新さにのみ応答しましたが、CA2はすべての日にそれに応答し、そのたびに斬新さが導入されました。したがって、CA2は、CA1とは異なり、おなじみの環境で導入された場合でも、より敏感で、新しい空間的特徴に対して応答しました。

Hippocampal place cells are functional units of spatial navigation and are present in all subregions: CA1, CA2, CA3, and CA4. Recent studies on CA2 have indicated its role in social and contextual memories, but its contribution to spatial novelty detection and encoding remains largely unknown. The current study aims to uncover how CA2 processes spatial novelty and to distinguish its functional role towards the same from CA1. Accordingly, a novel 3-day paradigm was designed where animals were introduced to a completely new environment on the first day, and on subsequent days, novel segments were inserted into the existing spatial environment while the other segments remained the same, allowing us to compare novel and familiar parts of the same closed-loop track on multiple days. We found that spatial novelty leads to dynamic and complex hippocampal place cell firings at both individual neuron and population levels. Place cells in both CA1 and CA2 had strong responses to novel segments, leading to higher average firing rates and increased pairwise cross correlations across all days. However, CA2 place cells that fired for novel areas had lower spatial information scores than CA1 place cells active in the same areas. At the ensemble level, CA1 only responded to spatial novelty on day 1, when the environment was completely novel, whereas CA2 responded to it on all days, each time novelty was introduced. Therefore, CA2 was more sensitive and responsive to novel spatial features even when introduced in a familiar environment, unlike CA1.