社会记忆的存储和回忆需要神经回路对个别共同特征及其相关经验的不同表示进行编码。这需要将多种感觉模式与社会接触的结果和背景相结合,以允许成功的适应性行为。尽管海马体对社会记忆至关重要,但社会感觉信息如何与背景信息相结合形成情景社会记忆仍是未知的。 2023年5月,哥伦比亚大学Hassan等人报告说,CA2对来自不同老鼠的社会气味(尿液)做出反应并加以区分。社会气味奖赏学习增强了这种辨别力。这表明,先前存在的社会气味可能会将有关奖励社会经历的信息整合到社会情景记忆中。 CA2背侧的社会气味身份表征 联想学习增强了背侧CA2的社会气味调节 考虑到在dCA2中新的社会气味的独特表征,作者接下来研究了这些表征如何受到气味与外在体验(奖励的传递)的关联的影响。在Go/No-Go联想奖励学习任务中,作者向缺水的小鼠提供了同样的两种社交气味,其中尿液a与水奖励配对,而尿液B和对照试验则没有奖励。老鼠很快学会了对气味A的反应,对气味B或空白空气不舔,经过2-5天的训练,达到了80%的正确率。 背侧CA2群体活动形成灵活的社会气味-奖赏关联 接下来,作者在dCA2 PN神经元水平上探索了学习对气味编码的影响。对在学习的不同阶段可识别的细胞进行了PCA。当小鼠在随机水平(阶段I)进行学习时,对这两种气味的反应过程中前两个主成分的预测值在第一次奖励-联想学习中重叠。然而,对照和气味反应之间有明显的分离,作者使用反应簇之间的欧几里得距离进行量化;尽管两个气味簇之间的距离类似于它们的簇内距离,但给定的气味簇和对照组之间的距离明显大于簇内距离。 背侧CA2区刺激解码的稳定性 随着气味-奖赏关联行为达到持续数天的高水平表现,作者接下来评估了学习后气味表征的稳定性。作者训练动物达到学习标准的第一天(第n天)区分尿液A和B,随后测试对相同细胞的活动。作者发现,无论是在老鼠达到标准之后,还是在训练的第二天到第三天,都发现了显著的解码。 背侧CA2锥体细胞主要对刺激身份和行为选择作出反应 为了进一步排除解码完全基于选择或运动信号的可能性,作者使用尿液A/B试验重复解码分析,其中动物对每种气味舔舔(相同的选择和运动行为,不同的刺激)。该解码器的执行精度与在舔和不舔试验中训练的解码器类似。此外,当解码器仅在空白空气试验中进行训练时,无法区分舔舐试验,进一步表明dCA2活动不反映舔舐相关或运动信号。 背侧CA2活动对社会气味认同的解码与奖赏关联无关 最后,为了进一步评估奖励学习后社会气味解码增强的本质,作者用一组四种新的社会气味(尿液C-F)训练动物,其中两种得到奖励(尿液C和E),另两种没有得到奖励(尿液D和F)。然而,特定类别(奖励或非奖励)的气味也是明显可分离的,在全向量空间上训练的欧几里德距离分类器基于刺激同一性准确地解码所有气味和对照试验。这表明dCA2编码气味识别和奖赏价态。 总结 尽管海马体对社会记忆至关重要,但社会感觉信息如何与背景信息相结合形成情景社会记忆仍是未知的。在这里,作者使用双光子钙成像技术,在暴露于社会性和非社会性气味中的头部固定小鼠的海马CA2区锥体神经元(PNS)中研究了社会性感觉信息处理的机制。作者发现,CA2 PN代表了个体特定的社会气味,这些表征在联想社会气味奖赏学习过程中被提炼,以增强对奖赏气味与非奖赏气味的区分。此外,CA2 PN种群活动的结构使CA2能够沿着奖励与非奖励以及社会性与非社会性气味刺激的类别进行概括。最后,作者发现CA2对于学习社会性而不是非社会性气味奖赏联系很重要。CA2气味表征的这些特性为情景社会记忆的编码提供了可能。 原文链接:https:///10.1016/j.neuron.2023.04.026 特别鸣谢 |
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