海马中终身空间记忆的持续痕迹

记忆呈现出一个生物学悖论：大脑持续变化，然而一次短暂的经历却能影响终生行为。这类记忆如何存储于大脑回路中仍不清楚。在此我们表明，在二叉树迷宫中度过两天，可使小鼠形成空间记忆，这些记忆在长达一年内经历多次90天的缺席后仍能存留。在多次返回访问中，小鼠探索迷宫的效率高于初次接触时，并且更快恢复直接奔向奖励位置的行为，两者均达到3倍。对同一批海马CA1神经元的慢性钙成像显示，尽管大多数神经元改变了其偏好位置，但在给定迷宫位置上的群体活动仍与90天前的模式相似。此外，即使一个神经元的位置野改变了位置，它们也倾向于停留在二叉树的同一分支层级，反映了迷宫的局部几何结构。在对分支层级的神经调谐保持得更准确的返回实验中，小鼠探索环境的效率更高。群体模式在奖励位置附近保存得最好，该处更可靠的神经活动伴随着更早的直接奔向奖励。随着重复经历，空间表征的变化减小，无论是在一次访问之内还是在长期缺席之后。因此，一次短暂经历留下了选择性的海马痕迹，这些痕迹尽管存在漂移，仍能在数月缺席后存留，随着每次返回而变得更加持久，并与导航行为中的记忆相关。

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