Динамика кодирования пространства нейронами поля CA1 гиппокампа мышей в задаче свободной навигации в различных обстановкахстатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 24 июля 2024 г.
Аннотация:Формирование устойчивых когнитивных специализаций нейронов находится в центре внимания современной нейронауки. Важным примером таких специализаций являются пространственные специализации нейронов места, имеющих одно или несколько пространственно-рецептивных полей (полей места) [1].В предыдущих исследованиях нами была подробно проанализирована динамика формирования полей места в нейронах гранулярного слоя поля CA1 гиппокампа мышей в задаче произвольной свободной навигации в кольцевом треке [2]. В качестве основного параметра стабильности пространственной специализации нейронов места нами была предложена динамическая селективность, позволяющая отслеживать латенцию формирования каждого из полей места, а также динамику селективности нейронов места по отношению к соответствующим полям места как в течение одной сессии съёмки, так и между разными сессиями. Однако в одномерных средах, таких как упомянутый выше кольцевой трек, поля места могут проявлять специфичность относительно направления движения животного [3], что существенно усложняет анализ в случае произвольности траектории движения. В связи с этим нами были проведены дополнительные эксперименты по съёмке нейронной активности мышей в двухмерных средах: в прямоугольном открытом поле с объектами, а также в круглой арене с изменяемым количеством препятствий.В настоящей работе проведён сравнительный анализ основных параметров динамики формирования пространственных специализаций (латенция специализации, средняя динамическая селективность, начальный прирост селективности, доля «немедленных» полей места, т.е. стабильных с самого первого их посещения животным) в одномерном кольцевом треке и в двухмерных аренах. Обнаружено, что средняя селективность полей места возрастала во всех сессиях, достигая бόльших значений в повторных сессиях по сравнению с первой сессией в новой для животного обстановке. При этом доля «немедленных» полей места оставалась значительной, изменяясь от 11% всех полей места в круглой арене с препятствиями до 25% всех полей места в кольцевом треке.Кроме того, нами был проведён популяционный анализ нейронной активности для первой сессии в кольцевом треке и в круглой арене с препятствиями. В результате понижения размерности популяционных векторов при помощи лапласовых собственных карт была реконструирована траектория животных, причём точность такой реконструкции находилась в согласовании со средней динамической селективностью для каждого из животных, взятых в анализ. Тем самым была проведена верификация динамической селективности как меры качества кодирования пространства всей зарегистрированной популяции нейронов