近日，上海科技大學(xué)iHuman研究所周寧課題組在《細(xì)胞報(bào)告》（Cell Reports）上發(fā)表題為“Medial septum-dependent encoding of contextual inputs by hippocampal splitter cells”的研究論文，揭示了海馬體中區(qū)分細(xì)胞(splitter cells)如何動(dòng)態(tài)編碼情境輸入與反應(yīng)選擇，并闡明了內(nèi)側(cè)隔核對(duì)海馬區(qū)分細(xì)胞表征的特異性調(diào)控機(jī)制。

在動(dòng)態(tài)變化的復(fù)雜環(huán)境中，大腦如何高效整合外界信息并產(chǎn)生精確的行為策略？這一高級(jí)認(rèn)知功能的神經(jīng)基礎(chǔ)與海馬體內(nèi)一類(lèi)功能性神經(jīng)元——區(qū)分細(xì)胞密切相關(guān)。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)整合MiniScope活體鈣成像技術(shù)、雙選條件辨別行為學(xué)范式以及神經(jīng)環(huán)路操控實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)探討了海馬區(qū)分細(xì)胞在關(guān)聯(lián)記憶任務(wù)中的作用。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在小鼠執(zhí)行T迷宮路徑選擇任務(wù)時(shí)，海馬體區(qū)分細(xì)胞不僅能夠編碼當(dāng)前環(huán)境線(xiàn)索（情境輸入），還可通過(guò)多重編碼機(jī)制同時(shí)表征即將執(zhí)行的轉(zhuǎn)向選擇（反應(yīng)決策）。進(jìn)一步解碼分析顯示，區(qū)分細(xì)胞對(duì)這兩類(lèi)信息的處理存在本質(zhì)差異：轉(zhuǎn)向選擇的神經(jīng)編碼在動(dòng)物學(xué)習(xí)早期即已形成，體現(xiàn)了決策相關(guān)神經(jīng)基礎(chǔ)的先天性；而情境輸入的表征則隨著學(xué)習(xí)進(jìn)程逐步增強(qiáng)，凸顯了情境學(xué)習(xí)的后天可塑性。

研究人員進(jìn)一步利用化學(xué)遺傳學(xué)技術(shù)抑制內(nèi)側(cè)隔核活性，發(fā)現(xiàn)內(nèi)側(cè)隔核失活會(huì)選擇性削弱區(qū)分細(xì)胞對(duì)情境輸入信息的編碼能力，但不影響其決策編碼功能。在內(nèi)側(cè)隔核的三種對(duì)海馬的投射途徑中，GABA能投射神經(jīng)元介導(dǎo)該特異性調(diào)控。本研究揭示了內(nèi)側(cè)隔核對(duì)海馬體區(qū)分細(xì)胞的上游調(diào)控機(jī)制，表明其可作為情境學(xué)習(xí)的精準(zhǔn)調(diào)控開(kāi)關(guān)。

內(nèi)側(cè)隔核特異性調(diào)控海馬區(qū)分細(xì)胞編碼情境輸入信息示意圖

上?？萍即髮W(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2021級(jí)博士研究生李瑞（iHuman研究所Raymond Stevens課題組與周寧課題組共同培養(yǎng)）為論文的第一作者，iHuman研究所副研究員周寧為通訊作者，上?？萍即髮W(xué)為第一完成單位。

論文鏈接：https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(25)01109-X