Cell：李一丁等揭示海马CA3在记忆形成和提取中的神经机制

哺乳动物的海马体在情景记忆的形成与提取中扮演着至关重要的角色，特别是其亚区CA3在此过程中尤为重要。大量实验研究表明，海马体CA3区域的损伤会显著削弱动物在复杂情境中的记忆表现。此外，与空间记忆密切相关的位置细胞（place cell）序列活动，在解剖学层面最初起源于CA3。CA3的一个显著特征在于其神经元之间具有高密度的循环连接（recurrent connection），这正是吸引子网络（attractor network）的核心特点。吸引子网络能够从有限的线索中重构完整的记忆（pattern completion），还能够区分相似的线索，生成不同的输出（pattern separation）。这种能力对于在不同情境下准确提取特定记忆至关重要。因此，长久以来，人们推测海马体的记忆功能可能是通过吸引子网络实现的。尽管已有许多理论假设阐述了CA3可能通过哪些学习规则（learning rule）和神经通路实现这些功能，但直接的在体实验证据仍然匮乏。

2024年10月24日，贝勒医学院（Baylor College of Medicine）Jeffrey C. Magee和珍妮莉亚研究园（ Janelia Research Campus）Sandro Romani合作（第一作者为李一丁）在Cell上发表了文章Mechanisms of memory-supporting neuronal dynamics in hippocampal area CA3。该研究旨在回答以下几个关键问题：1）何种形式的可塑性（plasticity）；2）作用在哪些突触上使CA3能够编码位置信息；3）哪些输入通路（如有）能够更新吸引子网络中的活动状态；以及4）如此构建的吸引子网络在理论上具备哪些潜在能力。