brainnews|Science重磅：基于θ振荡的海马记忆编码新颖视角( 二 )
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图3相位precession和procession
之后 ， 研究者们试图鉴定产生θ序列反向分量的细胞机制 。 解释θ序列正向分量的主要模型是θ波phaseprecession ， 即发生在大鼠经过神经元放电野（firingfield）的θ振荡早期阶段时位置细胞的迭代放电 。
研究者们认为 ， θ序列中编码的反向轨迹可以用相反的过程来解释：各位置细胞在反向窗口期间发生phaseprocession 。 单峰和双峰细胞的主要活动高峰期都有清晰的phaseprecession（图3A、B）；但是 ， 在与反向窗口相关的次峰活动期间 ， 许多双峰细胞显示出明显的phaseprocession（图3C） 。
尽管在次峰窗口中的总放电率较低 ， 单峰细胞在此期间内也显示出phaseprocession（图3B、C） 。 因此 ， 反向窗口期间的相位进动不是双峰细胞的特征 ， 而是在该时间段内海马活动的共同特征 。
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图4θ序列正向和反向中的独立活动
最后 ， 研究者们试图确定正向和反向θ序列是由共同来源驱动还是受独立输入调控 。 正向和反向序列分别与正向和反向窗口中的群体活动相关 ， 那么 ， 如果存在一个共同的输入 ， 则两个窗口中的群体活动可能高度相关 。 反之 ， 如果正向和反向θ序列由两个不同的输入驱动 ， 则这两个窗口中的活动应该是独立的 。
结果显示主峰的神经活动与海马θ振荡的强度呈正相关（图4）；次峰的活性与β振荡的强度相关（图4） 。 此外 ， β振荡的强度在表达反向θ序列的θ振荡中增加了 。 已有研究表明 ， 两个独立的、总体互为反相的θ频率输入驱动CA1区域的活动 ， 产生β频率振荡 。 因此 ， 正向和反向窗口中的活动是由两个独立的、互为反相的θ频率输入驱动的 。
该课题发现 ， 在主动导航过程中 ， 大鼠海马CA1全体位置细胞被组织去在各θ振荡内产生独立的正向和反向序列 ， 这可以为进行中的行为期间的回顾性评估和存储提供电路级基础 。 θ相位进动发生在少数位置细胞中 ， 其中许多位置细胞在θ振荡中表现出两个优先的放电阶段 ， 并在随后的静息状态中优先参与反向重放 。 这些发现揭示了基于θ振荡的海马编码的新颖视角 ， 并提供了支持反向序列表达的生物学机制 。
参考文献：1.M.Wang,D.J.Foster,B.E.Pfeiffer,Alternatingsequencesoffutureandpastbehaviorencodedwithinhippocampalthetaoscillations.370,247-250(2020).
【brainnews|Science重磅：基于θ振荡的海马记忆编码新颖视角】编译作者：xmx（brainnews创作团队）
校审：Simon（brainnews编辑部）
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