Curr Biol. 2020 Apr 20;30(8):1467-1476.e6. doi: 10.1016/j.cub.2020.02.018.

Multiple Maps of the Same Spatial Context Can Stably Coexist in the Mouse Hippocampus.

Sheintuch L¹, Geva N¹, Baumer H¹, Rechavi Y¹, Rubin A², Ziv Y³.

¹ Department of Neurobiology, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel.

² Department of Neurobiology, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel. Electronic address: alon.rubin@weizmann.ac.il.

³ Department of Neurobiology, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel. Electronic address: yaniv.ziv@weizmann.ac.il.

Пространственная память, как считают, опосредуется активностью так называемых «нейронов места» – нейронов, активность которых возникает при нахождении животного в определенном месте пространства или при прохождении такого специфического места. Было неоднократно продемонстрировано, что «нейроны места» поддерживают специфичность своей активности по отношению к конкретному (местам) в одной и той же знакомой обстановке, однако паттерн их активности меняется (если вообще активность возникает) при помещении в другую обстановку. В данной работе авторы осуществляли хроническую многодневную регистрацию кальциевой активности нейронов у мышей в области СА1 гиппокампа с помощью вирусного введения кальциевых сенсоров и миниатюрных флуоресцентных микроскопов, закрепленных на голове животных, и продемонстрировали, что паттерн нейронной активности мышей может глобально меняться в одной и той же обстановке (без заметных изменений поведения), что свидетельствует в пользу того, что несколько различных пространственных карт-репрезентаций пространства может существовать одновременно. Переключение между различными пространственными картами одного и того же пространства наблюдалось в тех случаях, когда два посещения одной и той же обстановки были отделены друг от друга помещением животного в непрозрачную коробку на три минуты. При этом каждая карта данного пространства являлась пространственно-информативной и стабильной в течение недель регистрации, что говорит о том, что карты надежно сохранялись в долговременной памяти. Интересно, что вместе с традиционными «нейронами места» между несколькими репрезентациями пространства стабильно переключались и нейроны, которые не были отнесены авторами к классическим «нейронам места». Полученные результаты свидетельствуют в пользу существования в нейронных сетях гиппокампа нескольких стабильных аттракторов активности, что приводит к существованию не одной, а нескольких репрезентаций одного и того же пространства.