Исследовательская группа под руководством Калифорнийского университета в Ирвине обнаружила новые нейронные цепи, которые регулируют пространственное обучение и память в гиппокампе головного мозга. Команда определила новые функциональные роли новых соединений цепи между венальной областью СА1 и дорсальной областью СА3 гиппокампа и продемонстрировала, что генетическая инактивация этой проекции ухудшает пространственное обучение и память, связанные с объектами, но не модулирует поведение, связанное с тревогой.
Исследование под названием «Неканонические проекции на CA3 гиппокампа регулируют пространственное обучение и память путем модуляции трисинаптического пути гиппокампа с прямой связью» было опубликовано сегодня в PLOS Biology .
Гиппокамп не является однородной областью мозга. Септотемпоральная ось, вдоль которой расположен трисинаптический путь, разделяет дорсальную область гиппокампа, в большей степени участвующую в обучении, памяти и пространственной навигации, и вентральную область, играющую роль в эмоциональном поведении. Организация трисинаптических однонаправленных цепей с прямой связью хорошо документирована, но связь между септальными и височными областями описана менее хорошо.
«Наши результаты расширяют знания о связи гиппокампа и его связи с процессами обучения и памяти по септотемпоральной оси и обеспечивают основу схемы для изучения этих новых функциональных ролей», — сказал Сянминь Сюй, доктор философии, научный сотрудник Канцлера и профессор анатомии и нейробиолог и директор Центра картирования нейронных цепей (CNCM) в Медицинской школе UCI. «Новый механизм цепи гиппокампа имеет большое значение для лечения расстройств обучения и памяти, включая болезнь Альцгеймера».
Опираясь на свою более раннюю работу, Сюй и его команда использовали несколько вирусных индикаторов, в том числе моносинаптическое ретроградное отслеживание бешенства и антероградное отслеживание на основе герпеса (H129), чтобы установить новые проекции CA1 гиппокампа в CA3. Надежные результаты картирования показали, что входы СА1 в СА3 проходят напротив трисинаптического пути и в височно-септальном направлении. Они также обнаружили, что генетическая инактивация проекций от СА1 к СА3 нарушала пространственное обучение и память, связанные с объектами, но не модулировала поведение, связанное с тревогой.
«Появление методов вирусно-генетического картирования расширяет наши возможности для определения детальной сложности мозговых цепей», — сказал Сюй. «Наше исследование стало возможным благодаря новым вирусным генетическим инструментам, разработанным нашими исследователями CNCM в UCI. Мы разрабатываем эти новые вирусные индикаторы в качестве инструментов картирования мозга, которыми мы планируем поделиться через наш центр для использования нейробиологическим сообществом».
